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Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293

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Tesis de Maestría

Compuestos antioxidantes presentesCompuestos antioxidantes presentesen dos cultivares de batata (Ipomoeaen dos cultivares de batata (Ipomoeabatata L.; Lam) de pulpa naranja, enbatata L.; Lam) de pulpa naranja, enel producto fresco y procesado comoel producto fresco y procesado como

dulcedulce

Gabilondo, Julieta

2015-12-15

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Gabilondo, Julieta. (2015-12-15). Compuestos antioxidantes presentes en dos cultivares debatata (Ipomoea batata L.; Lam) de pulpa naranja, en el producto fresco y procesado comodulce. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.

Cita tipo Chicago:

Gabilondo, Julieta. "Compuestos antioxidantes presentes en dos cultivares de batata (Ipomoeabatata L.; Lam) de pulpa naranja, en el producto fresco y procesado como dulce". Facultad deCiencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 2015-12-15.

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mailto:[email protected]

UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Maestría en Bromatología y Tecnología de la Industrialización de los Alimentos

Compuestos antioxidantes presentes en dos cultivares de batata

(Ipomoea batata L.; Lam) de pulpa naranja, en el producto fresco y

procesado como dulce

Tesis presentada para optar al título de Magister en Bromatología y Tecnología de la

Industrialización de los Alimentos de la Universidad de Buenos Aires

Lic. Julieta Gabilondo

Director de tesis: Dra. Laura Sara Malec

Co- Director de tesis: Dra. Graciela Corbino

Lugar de trabajo: Departamento de Química Orgánica, FCEN, UBA

Buenos Aires, Argentina.

2015

2

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo fue estudiar la variación de compuestos antioxidantes en la

batata durante su conservación y en las distintas etapas de la elaboración del dulce. Se

analizaron dos cultivares de pulpa naranja, Beauregard y Colorado INTA a la cosecha y

después de 90 días de almacenamiento en cámara a 13 °C, determinando fenoles totales

(FT) e individuales (FI), actividad antioxidante (AA) y antocianinas totales (AT) en la piel

y en la pulpa; en esta última además se analizó el color y carotenos totales (CT). Se

elaboraron dulces con pulpa y con batata entera y se determinó la AA, el contenido de FT y

FI luego de la cocción al vapor, en el dulce y luego de la cocción sin agregado de azúcar. El

cultivar Colorado INTA resultó más rico, en todos los compuestos analizados, que el

cultivar Beauregard. El contenido de antocianinas fue bajos en todos los casos. Durante el

almacenamiento se observaron aumentos en la AA y el contenido de FT, principalmente en

el cultivar Colorado INTA. Las batatas de pulpa naranja analizadas pueden considerarse

una excelente fuente de carotenos, tanto en los cultivares a la cosecha como luego de su

almacenamiento. Los valores de la AA y el contenido de FT en los dulces fueron

significativamente menores que los productos crudos, siendo las pérdidas mayores en

Beauregard (60% FT y 50% AA) que en Colorado INTA (30% FT y 40% AA). En CT

fueron cercanos al 80% en ambos cultivares. Durante el procesamiento, las disminuciones

más importantes se produjeron luego del agregado del azúcar. Por lo tanto, para minimizar

las pérdidas de estos compuestos en el dulce de batata debería considerarse reducir el

tiempo de cocción luego de la adición del azúcar o analizar el efecto de otros edulcorantes

nutritivos. Además de utilizar cultivares, como Colorado INTA, con mejores propiedades

funcionales tanto en las muestras frescas como procesadas.

PALABRAS CLAVES: batata, actividad antioxidante, compuestos fenólicos, carotenos,

almacenamiento, dulce de batata

3

ABSTRACT

Antioxidant compounds in two orange-fleshed sweet potato cultivars

(Ipomoea batata L.; Lam), in fresh roots and processed as sweet potato paste

The aim of this work was to study the variation in antioxidant compounds in sweet potato

during storage and at the different stages of processing sweet potato paste. Two orange-

fleshed cultivars, Beauregard and Colorado INTA, were analyzed freshly harvested and

after 90 days of storage at 13 °C chamber. Total (TP) and individual phenols (IP),

antioxidant activity (AA) and total anthocyanins (TA) were determined in the skin and the

pulp; in the latter also color and total carotene (TC) were analyzed. Sweet potato paste was

prepared with pulp and with whole sweet potato. AA, TP and IP content were determined

after steaming, in the paste and after cooking the paste without sugar added. All compounds

showed higher contents in the cultivar Colorado INTA than in Beauregard. Anthocyanin

contents were low in all cases. During storage, AA and TP increased mainly in the cultivar

Colorado INTA. The orange fleshed sweet potatoes analyzed can be considered an excellent

source of carotenes in both cultivars as freshly harvested and after storage. The values of

AA and TP were significantly lower in the paste than in raw products, with greater losses in

Beauregard (60% TP and 50% AA) than in Colorado INTA (30% TP and 40% AA). In TC

they were around 80% in both cultivars. During processing, the largest decline occurred

after the addition of sugar. Therefore, reducing the cooking time after the incorporation of

sugar or analyze the effect of other nutritive sweeteners should be considered to minimize

losses of these compounds in the paste. The use of cultivars, as Colorado INTA, with better

functional properties in fresh and processed samples is suggested.

KEYWORDS: sweet potatoes, antioxidant activity, phenolic compounds, carotenoids,

storage, sweet potato paste

4

Agradecimientos

Al Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA): por haberme autorizado

y financiado la realización de este posgrado.

A mi directora, Dra. Laura Malec, por haber confiado en mí para realizar esta tesis y

por la paciencia que me ha tenido.

A mi Co- directora, Dra. Graciela Corbino, por haber colaborado en la realización

de esta tesis.

Al Dr. Hugo Chulil, por su paciencia y buena predisposición en las determinaciones

de los ácidos fenólicos.

A todos mis compañeros de INTA, que han colaborado de alguna u otra manera

para la finalización de esta tesis: especialmente a mi grupo de trabajo, y a la

bibliotecaria, Fedra Albarracín, por la innumerable bibliografía que me ha

conseguido.

A mi familia, a Martin y a mis amigas que han escuchado más de una vez… “Tengo

que sentarme con la tesis…”

Se agradece el apoyo financiero de las actividades realizadas a los proyectos INTA:

Proyecto Regional con enfoque territorial, PReT 1271208

Proyecto Nacional de Alimentos y Agregado de Valor, PNAyAV 1130043

5

INDICE

1. Introducción…………………………………………………………………… 8

1.1. Origen e historia del cultivo de batata …………………………………………. 8

1.2. Situación mundial del cultivo de batata………………………………………… 8

1.3. La batata en la República Argentina …………………………………………… 9

1.4. Consumo……………………………………………………………………….. 11

1.5. Características botánicas del cultivo. Cultivares…..…………………………... 13

1.6. Cosecha y Poscosecha.………………………………………………………… 13

1.7. Procesado hogareño e industrialización……………………………………….. 14

1.8. Dulces sólidos………………………………………………………………….. 15

1.9. Aspectos nutricionales de la batata.…………………………………………….16

1.10. Radicales libres y compuestos antioxidantes …………………………………..17

1.10.1. Compuestos fenólicos……………………………………………………… 19

1.10.1.1. Ácidos fenólicos individuales…………………………………………….... 19

1.10.1.2. Antocianinas…………………………………………………………………21

1.10.2. Carotenoides……..…………………………………………………………..22

1.11. Compuestos antioxidantes y su vinculación con la salud……………………… 23

1.12. Compuestos antioxidantes en la batata………………………….........................24

2. Objetivos……………………………………………………………………......27

3. Materiales y métodos………………………………………………………….29

3.1. Muestras vegetales……………………………………………………………...29

3.2. Elaboración del dulce …………………………………………………………..30

3.3. Determinaciones analíticas……………………………………………………..32

6

3.3.1. Humedad………………………………………………………………………32

3.3.2. Preparación de los extractos…………………………………………………...32

3.3.3. Determinación de fenoles totales………………………………………………32

3.3.4. Curva de calibración para fenoles totales……………………………………...33

3.3.5. Identificación y cuantificación de ácidos fenólicos………………………........34

3.3.6. Curva de calibración para ácidos fenólicos……………………………………35

3.3.7. Determinación de la actividad antioxidante……………………………….......36

3.3.8. Curva de calibración para la actividad antioxidante…………………………..37

3.3.9. Extracción y determinación de antocianinas totales………………………......38

3.3.10. Curva de calibración para antocianinas totales……………………………….39

3.3.11. Determinación de carotenos totales …………………………………………..40

3.3.12. Curva de calibración para carotenos totales…………………………………..41

3.3.13. Color…………………………………………………………………………..42

3.3.14. Análisis estadístico...………………………………………………………….42

4. Resultados y discusión……………………………..………………………….43

4.1. Batatas recién cosechadas………………………………………………………43

4.1.1. Fenoles totales…………………………………………………………………..43

4.1.2. Ácidos fenólicos individuales…………………………………………………..44

4.1.3. Actividad antioxidante………………………………………………………….47

4.1.4. Antocianinas totales…………………………………………………………….48

4.1.5. Carotenos totales………………………………………………………………..49

4.1.6. Color……………………………………………………………………………51

4.2. Almacenamiento en cámara…………………………………………………… 52

7

4.2.1. Fenoles totales………………………………………………………………...53

4.2.2. Ácidos fenólicos individuales…………………………………………............55

4.2.3. Actividad antioxidante………………………………………………………...58

4.2.4. Correlación entre el contenido de fenoles totales y actividad antioxidante…...60

4.2.5. Antocianinas totales……………………………………………………….......61

4.2.6. Carotenos totales………………………………………………………………62

4.2.7. Color………………………………………………………………………..... 63

4.2.8. Correlación entre el color y el contenido de carotenos totales……………..... 64

4.3. Proceso de elaboración del dulce……………………………………………..66

4.3.1. Fenoles totales………………………………………………………………...66

4.3.2. Ácidos fenólicos individuales…………………………………………………70

4.3.3. Actividad antioxidante………………………………………………………...74

4.3.4. Carotenos totales……………………………………………………………....77

5. Conclusiones …………………………………………………………………80

6. Bibliografía……………………………………………………………………83

8

1. INTRODUCCIÓN

1.1. Origen e historia del cultivo de batata (Ipomoea batata L.)

La batata (Ipomoea batata (L.) Lam) es uno de los alimentos más difundidos en los países

tropicales, subtropicales y regiones de temperaturas cálidas. Su origen aún está en discusión

pero hay evidencias arqueológicas e históricas que indican que es originaria de América

Central y regiones de llanura de América del Sur. Fue una de las primeras plantas utilizadas

por el hombre. En Perú se han hallado restos de batata de 8000 a 10000 de antigüedad. Las

civilizaciones Maya e Inca ya la cultivaban (Woolfe, 1993). El descubrimiento de América

la difundió por todo el mundo llegando incluso a las regiones templadas, dónde se logró su

adaptación mediante nuevas técnicas de cultivo y mejoramiento de clones. En la mayoría de

los países de habla hispana es llamada camote o boniato, con excepción de Paraguay,

donde se denomina yeti y en Perú, kumara. En Brasil se la denomina cara o jética. La

designación en otros idiomas es batata doce en portugués, batata en italiano, patate douce

en francés, sweet potato en inglés (Cusumano y Zamudio, 2013).

1.2. Situación mundial del cultivo de batata

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO)

considera a la batata un cultivo de gran importancia en los países en desarrollo, y

tradicional pero menos importante en algunos países más desarrollados. Se cultiva en más

de 100 países, siendo el sexto cultivo más importante después del arroz, trigo, papa, maíz y

mandioca (CIP, 2010). Según datos de la FAO la producción fue cercana a las 110 millones

de toneladas y una superficie mayor a 8 millones de hectáreas en el año 2013. Los países en

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desarrollo producen y consumen casi el total de la batata en el mundo. Pese a ser un cultivo

de origen americano, más del 78% de su producción se sitúa en Asia, le siguen África

(17,6%) y América (3%). Los principales productores son China (71% de la producción

mundial), Nigeria, Uganda, Tanzania, Indonesia y en menor importancia, Vietnam, India y

Estados Unidos. Argentina es el tercer país en América después de Estados Unidos y Brasil.

El principal exportador es Estados Unidos con un 36% del total de los envíos, le sigue

China con 13% y el resto de las exportaciones se encuentran atomizadas con

participaciones inferiores al 5%. Los principales compradores mundiales son Canadá y

Reino Unido concentrando más del 30% del volumen importado (FAOStat, 2015).

1.3. La batata en la República Argentina

En nuestro país, la batata ha sido cultivada mucho antes del descubrimiento de América,

siendo actualmente una hortaliza de consumo popular y base de la industria del dulce de

batata, postre típico nacional. Según datos de la FAO para el año 2013, el área plantada de

batata era de aproximadamente 26.000 hectáreas con una producción de 410.000 toneladas

y un consumo aparente por habitante por año de 10 kg (FAOStat, 2015). Las principales

regiones productoras del cultivo de batata son la pampeana (Buenos Aires, Córdoba y Santa

Fe) con un 43% y el noreste (Entre Ríos, Corriente, Formosa y Chaco) con el 40%. Le

siguen en importancia el noroeste (Jujuy, Salta y Tucumán) con una superficie plantada del

15% y por último cuyo con el 2% (INTA-MCBA, 2013). Morada INTA, Arapey, Okinawa

100, Blanca santafesina y Famaillá 6, son algunas de las variedades más cultivadas.

Debido a su sensibilidad al frío, la época de cosecha del cultivo depende de la zona

geográfica. En Argentina, la disponibilidad de las raíces a lo largo de año se distribuye de la

10

siguiente manera: Chaco y Formosa, fines de enero y febrero; Buenos Aires, desde febrero

hasta principios de abril (dependiendo del comienzo de las heladas); Córdoba y norte de

Santa Fe, durante mayo y junio, Formosa y resto de Santa Fe, se incrementa la

disponibilidad a partir de la primavera. Las importaciones, principalmente desde Brasil,

suelen ingresar desde agosto hasta diciembre, cuando disminuye el ingreso de batata local

en el mercado (INTA-CMCBA, 2013).

En la zona de San Pedro, es uno de los cultivos tradicionales. De acuerdo a estimaciones

del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria), el área cultivada representa

más del 20 % de la superficie plantada en nuestro país. Su producción se destina a abastecer

principalmente a la ciudad de Buenos Aires y el conurbano. Su importancia económica se

incrementa con la cantidad de lavaderos en la zona, que procesan batatas de distintas

regiones del país durante gran parte del año. Además, en la zona se encuentran industrias

que producen dulce de batata como una alternativa para la producción local. Existe un

mercado potencial para la exportación de batata en fresco, de aproximadamente 150.000

ton/año, liderado por Canadá, Reino Unido y Países Bajos, en el cual Argentina no

participa. Este valor corresponde a casi la mitad de la producción nacional. Para participar

en este segmento del mercado es necesario contar con cultivares de características

diferentes a los que se producen en nuestro país. El mercado europeo y estadounidense

prefiere cultivares de pulpa naranja, poco difundidos en Argentina. En los mercados

mayoristas de primera venta en Europa, la batata de estas características logra precios

elevados con relación a los valores locales pagados a productores, independientemente del

canal y modalidad de venta utilizada. Es por ello, que el desafío de los productores

11

nacionales consistiría en ingresar a ese potencial mercado para tener acceso a los precios

internacionales de este producto.

1.4. Consumo

El consumo de batata varía dentro de los países, regiones y época del año. En Argentina, la

disponibilidad y consumo per cápita de hortalizas frescas, en general, presenta una

tendencia negativa, con una disminución en la oferta del 20% en los últimos 50 años. En

nuestro país, el consumo de hortalizas para el 2011 era de 70 kg/hab./año, de los cuales el

7% corresponde a batata (Borrás y col., 2014). A pesar del alto valor nutricional, el

consumo de batatas es bajo en Argentina y otros países de América y Europa. Según

Barbero y col. (2012), el 70% de los responsables de compras del hogar no asocia o

recuerda propiedades nutritivas benéficas de las verduras. Un mayor conocimiento de las

propiedades benéficas para la salud podría promover su consumo.

1.5. Características botánicas del cultivo. Cultivares

La batata es una planta dicotiledónea perteneciente a la Familia Convolvulaceae, Género

Ipomoea, Sección Eriospermum, Especie Ipomoea batatas L. (Lam). Es por lo general de

hábito rastrero con tallos que se extienden horizontalmente sobre el suelo desarrollando un

follaje relativamente bajo. Es una planta perenne que se propaga vegetativamente y se

cultiva como anual durante la estación templada (4-6 meses libre de heladas) debido a que

las raíces son sensibles al frío. Su principal parte comestible es su raíz tuberosa aunque sus

hojas también se consumen. Es una especie de amplia adaptabilidad ecológica y

agroeconómica lo que contribuye a que exista una gran diversidad genética entre los

12

cultivares con distintas características agronómicas, organolépticas y nutricionales. Estos

difieren entre sí por su color de piel (blanca, crema, marrón, amarilla, roja o púrpura) o

pulpa (blanca, crema, amarilla, naranja o púrpura rojiza), en el tamaño y forma de las raíces

y hojas, en la profundidad de enraizamiento, el tiempo de madurez, la resistencia a

enfermedades y en la textura de las raíces cocidas (Woolfe, 1993).

Algunos de los cultivares más difundidos en la Argentina (Martí y col., 2014) son:

Arapey: Cultivar desarrollado por el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria

(INIA) de Uruguay, de piel morada y pulpa amarilla. Tiene excelente rendimiento, es

precoz (ciclo de 110 días), y presenta buena calidad culinaria (escasa fibra) aunque de

poco sabor y susceptible a algunas plagas.

Morada INTA: Es el cultivar tradicional, fue obtenido por mejoramiento genético hace

más de veinte años y su vigencia se debe a su muy buen rendimiento, excelente sabor y

muy buena conservación en condiciones de campo. Es de textura seca, color de piel

morado y de pulpa amarilla con inclusiones naranja. Actualmente está siendo

reemplazada por otros cultivares debido a su largo ciclo de desarrollo (superior a 150

días).

Santafesina: Raíces tuberosas de piel fina de color crema y pulpa blanca. De

susceptibilidad media a enfermedades.

Okinawa 100: Es de origen japonés. Tiene piel crema y pulpa blanca. Es de ciclo largo

aunque de muy buen rendimiento.

En los últimos años, la Estación Experimental Agropecuaria (EEA) del INTA San Pedro ha

comenzado a estudiar la adaptación a la zona, el rendimiento, la sensibilidad a

enfermedades y calidad nutricional en dos cultivares poco difundidos aun en nuestro país:

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Colorado INTA: Desarrollado por la EEA San Pedro e inscripto en el año 2010. Posee piel

morada y pulpa naranja de textura semi-húmeda, con manchas moradas. Su interés surge de

la posibilidad de insertarlo en los mercados de Estados Unidos y Europa debido a la

coloración de la pulpa.

Beauregard: Es de textura húmeda, color de piel cobrizo y pulpa naranja. Es el cultivar más

utilizado en Estados Unidos. Existe información del comportamiento de éste en dicho país,

pero no hay referencias de su manejo a campo, rendimiento y calidad, entre otras, en

nuestro país, como en América del Sur. En ensayos en el INTA San Pedro se ha destacado

por su precocidad y rendimiento.

1.6. Cosecha y poscosecha

La cosecha se inicia dando vuelta los surcos con un arado de reja o manualmente, de

manera de exponer las batatas a la superficie y enterrar la parte aérea. Debido a que no

tienen una madurez definida, las raíces están listas para cosechar una vez que alcanzan el

tamaño deseado (3 o 4 meses después de la plantación). Debido a esto pueden cosecharse

siguiendo períodos de cultivo de duración ampliamente variable. A fin de favorecer la

conservación por un tiempo prolongado, se recomienda cosechar las batatas cuando las

plantas han disminuido su velocidad de crecimiento debido a las temperaturas frescas del

otoño. La piel de la batata es fina y se daña fácilmente durante el manipuleo. Una cosecha

cuidadosa reducirá los daños físicos en la piel además de la incidencia de un ataque

bacteriano durante el almacenamiento (Martí y col., 2014). Una vez cosechadas las raíces

pueden ser almacenadas bajo condiciones controladas por 6-10 meses. Una práctica común

es el curado de las raíces inmediatamente después de la cosecha, que consiste en exponer

14

las raíces a aproximadamente 25-32 °C y 90-95% de humedad relativa (HR) en un

ambiente ventilado por 7 2 días. Este ambiente, crea condiciones que facilitan la

cicatrización de las heridas producidas durante la cosecha. Según las condiciones climáticas

y económicas, el curado puede realizarse al aire libre o en cámaras con temperatura y HR

controladas. Los cambios producidos en la piel durante el curado reducen la pérdida de

agua y actúan como barrera al ataque de patógenos disminuyendo las pérdidas en

almacenamientos prolongados, mejorando la textura e incrementando el contenido de

azúcares (Picha, 1985). Previo a la selección, embalaje y comercialización, las raíces se

someten a un proceso de lavado. Durante el mismo deben minimizarse los daños mecánicos

para raíces que van a ser conservadas ya que se incrementan las pérdidas por pudriciones.

1.7. Procesado hogareño e industrialización

La batata es considerada un vegetal multipropósito. Puede consumirse hervida, horneada,

frita o en productos procesados tales como batata al natural enlatada, fideos, panes, tortas,

dulces, mezcla para panqueques, almidón, cerveza, vinagre, jugos o bebidas alcohólicas

como el sochu japonés (Woolfe, 1993). La dulzura natural de muchas variedades de batata,

posibilita la preservación de las raíces por la adición de azúcar para obtener una variedad de

productos confitados, como caramelos, mermeladas y dulces, que son especialmente

populares en América Latina y particularmente en Argentina. Scott y col. (2000),

reportaron que los consumidores prefieren productos industrializados a las batatas frescas.

15

1.8. Dulces sólidos

A nivel comercial, la historia de los dulces sólidos en Argentina se remonta a los años 30,

instalando el dulce en las mesas porteñas, con el clásico postre vigilante, Martin Fierro o

también llamado fresco y batata. Éste consiste en la combinación de una porción de dulce

de membrillo o de batata con una de queso. Sobre su origen, se dice que viene de la década

de 1920, de una cantina del barrio de Palermo que lo ofrecía como postre de la casa. Sus

principales clientes eran policías, así que con el paso del tiempo se conoció esa

combinación de queso y dulce sólido como postre vigilante, en honor a los agentes del

orden, que tanto lo consumían. Ambos dulces, de membrillo y de batata, son especialidades

argentinas poco conocidas en otros países, por lo tanto, su producción se destina casi en su

totalidad al mercado local.

Según el Código Alimentario Argentino, los dulces son confituras elaboradas por cocción

de no menos de 45 partes de pulpa de frutas, tubérculos u hortalizas, con el jugo que

normalmente contienen y el agregado de azúcares y/o edulcorantes. En el dulce de batata se

admite una cantidad de sólidos solubles no menor de 60% y se permite el empleo de

gelatina como gelificante, en la cantidad mínima indispensable para obtener el efecto

deseado.

Para la elaboración del dulce de batata, se utilizan raíces enteras lavadas y sin signos de

enfermedad. En la primer parte del proceso, tratándolas previamente con vapor, se separa la

piel de la pulpa, se trituran y cocinan. En una segunda etapa, se les adiciona el azúcar y el

gelificante y se continúa la cocción hasta alcanzar la consistencia deseada. Los ingredientes

principales son:

Batatas: enteras lavadas y sin signos de enfermedad.

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Azúcar: Se utiliza azúcar blanca comercial, la cual posee un 99,5% de sacarosa. Su

función es otorgarle el gusto dulce y volumen al dulce.

Agar-agar: es un polisacárido obtenido de la pared celular de especies de algas

rojas. Es incoloro, insípido y absorbe agua en cantidades de 200 y 300 veces su peso,

formando una gelatina. En el dulce de batata su función es brindarle la consistencia

gelatinosa y la textura que posee al corte.

En el año 2000 se estimó una producción de 57000 ton de dulces sólidos, de las cuales el

67% corresponde a dulce de batata. Se observó una disminución del 11% con respecto a la

década de los 90´. Esta caída se vincula a cambios de hábitos en la alimentación y a mayor

demanda de productos dietéticos (SAGPyA, 2000). La demanda de alimentos naturales está

llevando a la industria a elaborar dulces sin conservantes, ni colorantes, con bajas calorías y

nuevos sabores. La utilización de nuevos cultivares de batata con mejor calidad nutricional

y funcional se presenta como una alternativa para atraer consumidores en busca de

alimentos más saludables.

1.9. Aspectos nutricionales de la batata

De la planta de batata se pueden aprovechar las raíces tuberosas y el follaje. Su raíz es

buena fuente de energía, se estiman 114 kilocalorías por cada 100 gramos, mientras que la

papa entrega 76 kilocalorías por cada 100 gramos. A pesar de la diferencia calórica, la papa

puede elevar el contenido de azúcar en la sangre más que la batata (Cusumano y Zamudio,

2013). Esta energía se debe a su alto contenido en carbohidratos (25 a 30%), de los cuales

el 98% es considerado fácilmente digerible. Además la batata proporciona fibra dietaria,

minerales (potasio, zinc, calcio, hierro) y vitaminas (tiamina, rivoflavina, niacina, ácido

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ascórbico) (USDA, 2009). También posee compuestos con actividad antioxidante, como

ácidos fenólicos, antocianinas y β-caroteno. Estos compuestos, además de actuar como

antioxidantes, le confieren a la pulpa colores diferentes (crema, amarillo, naranja y

púrpura). Los cultivares de pulpa naranja son ricos en β-caroteno (principal precursor de la

vitamina A) (Wu y col., 2008). Sólo 125 g de raíces frescas de la mayoría de las variedades

de pulpa naranja, contienen suficiente β-caroteno para proporcionar la dosis diaria de pro-

vitamina A a un niño en edad pre-escolar (CIP, 2012). Su biodisponibilidad en las batatas

de pulpa color naranja es superior a la de zanahoria y vegetales de hojas verdes (Van

Jaarsveld y col., 2005). Las antocianinas dan color púrpura o morado a la piel de batata y en

determinados cultivares también a la pulpa (Furuta y col., 1998). Oki y col. (2002)

observaron que las variedades de pulpa de color púrpura presentan mayor actividad

antioxidante que los cultivares de pulpa blanca y naranja. Las propiedades nutricionales y

funcionales de la batata varían significativamente entre los distintos cultivares (Lieberman

y col., 1959; Morrison y col., 1993; Lattanzio y col., 1994; Grace y col., 2014). Por lo

tanto, los productos elaborados a partir de los mismos, deberían diferir en calidad nutritiva

y funcional, siendo necesario evaluar cultivares que se adapten al proceso de elaboración de

cada producto de interés.

1.10. Radicales libres y compuestos antioxidantes

Un radical libre es una molécula o fragmento de molécula que contiene uno o más

electrones desapareados en su orbital externo, convirtiéndolo en un compuesto altamente

inestable con gran capacidad de formar otros radicales libres por reacciones químicas en

cadena (Halliwell B., 1994). Éstos, una vez generados, se aparean rápidamente cediendo o

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arrancando un electrón, uniéndose a otro radical libre o una estructura molecular adyacente,

con el fin de estabilizarse. Existen distintos tipos de radicales libres, algunos de ellos son

intermediarios del metabolismo energético del cuerpo humano como las especies reactivas

del nitrógeno, NO* y NO2 y las del oxígeno, HO-, RO*, ROO*, O2*_ y H2O2 (Postlethwait

y Langford, 1995). Estas moléculas son capaces de dañar todo tipo de compuestos

incluyendo ácidos nucleicos, proteínas y aminoácidos libres, lípidos, carbohidratos y

macromoléculas del tejido conectivo contribuyendo al daño de células y membranas (Cross,

y col., 1987). Un exceso de radicales libres puede ser generado, además del metabolismo

normal del organismo, por diversos factores como estrés, contaminación ambiental, humo

del tabaco, herbicidas, pesticidas, consumo de ciertas grasas, etc. Los compuestos

antioxidantes regulan o neutralizan la acción de los radicales libres, siendo el principal

mecanismo de defensa del cuerpo humano (Pietta, 2000); sin embargo la producción

excesiva de estas moléculas nocivas puede causar daño oxidativo en las células (Silalahi,

2001). Los antioxidantes producidos por el organismo incluyen enzimas como la

superóxido dismutasa (SOD), la glutatión peroxidasa (GPX), la catalasa y el citocromo

P450 (Rimbach y col., 2005). El desequilibrio entre especies oxidantes y antioxidantes se

conoce como estrés oxidativo, el cual está asociado a numerosas enfermedades como

cáncer de colon, enfermedades cardíacas, arterosclerosis y al proceso de envejecimiento

(Rajeshwari y col., 2014). La dieta también juega un rol importante en la prevención de

estas enfermedades, principalmente por el aporte de compuestos antioxidantes presentes en

vegetales y frutas. La actividad antioxidante de estos alimentos ha sido atribuida

principalmente a la presencia de compuestos fenólicos (fundamentalmente flavonoides y

ácidos fenólicos), vitaminas, carotenoides y fibra dietaria (Kaur y Kapoor, 2001).

19

1.10.1. Compuestos fenólicos:

Los compuestos fenólicos poseen un anillo aromático con uno o más grupos hidroxilo

(Shahidi y Naczk, 2004) abarcando desde moléculas simples como ácidos fenólicos a

sustancias altamente polimerizadas como los taninos (Dai y Mumper., 2010). Son

metabolitos secundarios de los vegetales, frutas, hongos y algunas bacterias. En su mayoría

están involucrados en importantes funciones fisiológicas, otros actúan como defensa antes

situaciones de estrés y/o al ataque de otros organismos (Bernal y col., 2011). Se originan a

partir de aminoácidos aromáticos como fenilalanina o tirosina e intervienen en el camino

bio-sintético de los fenilpropanoides. En los alimentos, esta clase de compuestos actúan

como pigmentos, antioxidantes y además proporcionan características sensoriales como

sabor, astringencia y dureza (Robbins, 2003).

La capacidad antioxidante de los polifenoles está definida por su habilidad para atrapar

radicales libres, donar átomos de hidrógeno o electrones y quelar iones metálicos (Peschel y

col., 2006). Existen más de 4000 compuestos fenólicos incluyendo entre estos cumarinas,

flavonoides, fenoles simples, taninos, lignanos y ligninas (Shahidi y Naczk, 2004). Son

alimentos ricos en fenoles la cebolla, uvas, frutos rojos, frutos cítricos, coliflor, ajo,

berenjena, lechuga, el té, el vino, el cacao, el aceite de oliva, etc. (Kaur y Kapoor, 2001).

Como se ha mencionado anteriormente, los principales compuestos fenólicos presentes en

la batata son los ácidos fenólicos y las antocianinas.

20

1.10.1.1. Ácidos fenólicos:

Son compuestos con un grupo fenol y un ácido. Se dividen en dos clases: derivados del

ácido benzoico como el ácido gálico y derivados del ácido cinámico como el ácido

cumárico, cafeico y ferúlico. En éstos ácidos, la actividad antioxidante depende de la

cantidad y de la posición de los grupos hidroxilos en relación al grupo funcional carboxilo

(Dai y Mumper, 2010). En este sentido, los ácidos hidroxicinámicos (Figura 1) exhiben

mayor capacidad antioxidante que los benzoicos (Peschel y col., 2006).

Figura 1: Estructura de ácidos hidroxicinámicos

Además, éstos últimos han mostrado actividad antigenotóxica y antiproliferativa en células

(Peñarrieta y col., 2014). El ácico clorogénico (Figura 2), ácido cafeico esterificado con

ácido quínico (Figura 3), es el más abundante en la mayoría de las frutas y vegetales (Dai y

Mumper, 2010). En la Tabla 1 se muestran sus principales isómeros.

Figura 2: Ácido clorogénico

21

Figura 3: Estructura de ácidos quínico (izquierda) y cafeico (derecha)

Tabla 1: isómeros de ácido clorogénico.

Ácido fenólico R1 R2 R3

Ácido 3 cafeoilquínico Cafeico H H

Ácido 4 cafeoilquínico H Cafeico H

Ácido clorogénico H H Cafeico

Ácido 3,5 dicafeoilquínico Cafeico H Cafeico

Ácido 3,4 dicafeoilquínico Cafeico Cafeico H

Ácido 4,5 dicafeoilquínico H Cafeico Cafeico

1.10.1.2. Antocianinas:

Son compuestos hidrosolubles, responsables de dar color a una gran variedad de frutas,

hortalizas y flores desde el azul, violeta, magenta, rojo y naranja. Químicamente, son

flavonoides formados por dos anillos aromáticos unidos por tres carbonos (catión flavilio).

Se encuentran en la naturaleza como agliconas (Figura 4) (antocianidina) esterificadas con

uno o más azúcares (Fennema, 2010). Glucosa, galactosa, ramnosa, arabinosa, xilosa y

ácido glucurónico son los más comunes hallados como parte de las moléculas de

antocianinas (Manach y col., 2004). Pueden decolorarse fácilmente y su velocidad de

destrucción depende principalmente del pH, de la cantidad de pigmento y de la

temperatura.

22

Figura 4: Esqueleto carbonado de una antocianidina.

1.10.2. Carotenoides:

Son pigmentos liposolubles, responsables de los colores amarillo, naranja y rojo,

sintetizados por plantas, algas, levaduras, hongos y bacterias fotosintéticas. Las frutas y

vegetales son la principal fuente de carotenos en la dieta humana (Bernal y col., 2011). Son

hidrocarburos formados por ocho unidades isoprenoides ligadas de modo tal que la

disposición de las unidades se invierte en el centro de la molécula. Se pueden clasificar en

dos grandes grupos: los carotenos que son estrictamente hidrocarburos como α- caroteno,

β-caroteno y licopeno, y las xantofilas que son derivados de los anteriores con la presencia

de oxígeno (β-criptoxantina, luteína o zeaxantina) (Fennema, 2010). Varios de ellos como

α-caroteno, β-caroteno, y β- criptoxantina son considerados precursores de la vitamina A

(retinol) debido a que pueden ser transformados en esta vitamina al ser ingeridos por los

mamíferos. El β-caroteno (Figura 5) es el carotenoide más eficiente en su conversión a

retinol, por lo tanto es el más importante en su contribución a los efectos benéficos en la

salud. El color naranja oscuro característico de las plantas se debe a este compuesto, siendo

el más abundante en la mayoría de las frutas y vegetales. El consumo de este tipo de

alimentos puede jugar un papel clave como paliativo de la deficiencia de vitamina A (Van

Jaarsveld y col., 2005).

23

Figura 5: Estructura del β-caroteno.

1.11. Compuestos antioxidantes y su vinculación con la salud

Los compuestos con actividad antioxidante que intervienen en el metabolismo secundario

de las frutas y vegetales están asociados a un impacto positivo en la salud humana por

contrarrestar los efectos del estrés oxidativo, por lo que han sido denominados compuestos

bioactivos. Sólo pueden ser obtenidos de la dieta ya no pueden ser sintetizados por el

organismo. A su vez, se encuentran en concentraciones muy bajas en los alimentos. Estos

compuestos han demostrado abarcar un amplio rango de actividades biológicas como

antimicrobianos, anti-inflamatorios, antisépticos, inmuno-supresivos y actividad prebiótica

entre otras (Bernal y col., 2011; Liu, 2013; Rajeshwari y col., 2014; De Ancos y col.,

2015). Algunos autores reportaron que los ácidos fenólicos inhiben la leucemia, las células

de cáncer de estómago (Kurata y col., 2007), el crecimiento de hongos y virus in vitro

(Peterson y col., 2005) y mejoran la diabetes en humanos (Ludvik y col., 2008). Con

respecto a las antocianinas, se han encontrado efectos benéficos en distintos desordenes

asociados también con el cáncer, enfermedades del envejecimiento y neurológicas,

obesidad, diabetes e infecciones bacterianas (Ramos y col., 2015). En algunos estudios se

ha demostrado que dietas ricas en carotenoides están vinculadas a una menor tasa de

desarrollo de distintos tipos de cáncer y enfermedades crónicas (Kaur y Kapoor, 2001).

24

Además, la ingesta de este tipo de compuestos contribuye a paliar las deficiencias de

vitamina A, siendo esta carencia la principal causa de ceguera, enfermedad y

muerte prematura entre los niños menores de cinco años y mujeres embarazadas (CIP,

2012; WHO, 2000).

En general, estos metabolitos tienen un bajo potencial como compuestos bioactivos cuando

son comparados con drogas farmacéuticas, aunque ingeridos regularmente y en sumas

significativas como parte de la dieta podrían tener notables efectos fisiológicos a lo largo

del tiempo (Espín y col. 2007). Además de ser más seguros, bien tolerados y con menos

efectos secundarios que las drogas recetadas a diario para el tratamiento de algunas

enfermedades mencionadas anteriormente (McAlindon, 2006).

Otro potencial uso de estos compuestos naturales sería como sustituto de los antioxidantes

sintéticos utilizados para la prevención de la oxidación lipídica en los alimentos. Algunos

de éstos han demostrado ser tóxicos y presentar efectos mutagénicos (Hocman, 1988;

Krishnakumar y Gordon, 1996), por lo tanto, en los últimos años se ha incrementado el

interés por los antioxidantes de origen natural.

1.12. Compuestos antioxidantes en la batata

Las batatas contienen gran cantidad de compuestos bioactivos, incluyendo carotenoides,

antocianinas, ácidos fenólicos, otros flavonoides y vitamina C. La proporción de los

mismos puede variar entre los diferentes cultivares, en algunos casos, asociada al color de

la pulpa (Truong y col. 2007). Padda y Picha (2008c) estudiaron el cultivar Beauregard de

EE.UU y encontraron que el contenido de fenoles totales y compuestos antioxidantes era

mayor que en variedades de pulpa blanca, aunque menor que en las de color púrpura. Teow

25

y col., (2007) encontraron que éstos últimos contenían mayor proporción de antioxidantes,

principalmente hidrofílicos (antocianinas y ácidos fenólicos), mientras que en los cultivares

de pulpa naranja era mayor el nivel de antioxidantes lipofílicos, como carotenoides. En la

pulpa de distintos cultivares de batata se han identificado los ácidos fenólicos clorogénico,

cafeico y sus derivados (Yamakawa y Yoshimoto, 2001; Yoshimoto y col., 2001;

Yoshimoto y col., 2005; Teow y col., 2007). Además se ha reportado que la piel de la

batata contiene ácido clorogénico, isoclorogénico, cafeico, neoclorogénico y otros sin

identificar (Padda y Picha, 2008b).

También se han hallado antocianinas en diferentes concentraciones dependiendo del

cultivar analizado, siendo considerablemente elevadas en los de pulpa púrpura, producidos

principalmente en Japón, Korea y Nueva Zelanda (Odake y col., 1992; Steed y Truong,

2007).

El β-caroteno es el carotenoide más abundante de los cultivares de pulpa naranja y crema.

Algunos autores reportaron porcentajes mayores al 60% respecto del total de carotenos

totales. Además de este compuesto, otros tipos de carotenoides, aunque en bajas

concentraciones, fueron también encontrados en las batatas de pulpa naranja, como α- y γ-

carotenos. En general, los cultivares de pulpa blanca contienen pequeñas cantidades o nulas

de β-caroteno (Woolfe, 1992; Rodriguez-Amaya, 1997; Wu y col., 2008). Su

biodisponibilidad en las batatas es superior a la de la zanahoria y vegetales de hojas verdes

(Van Jaarsveld y col., 2005). Actualmente, se busca desarrollar cultivares de pulpa naranja,

no sólo por sus mayores niveles de carotenos, sino también porque la mayoría de los

consumidores, tanto de la Unión Europea como de EE.UU, prefieren estos cultivares a los

de pulpa púrpura (Padda y Picha, 2008c).

26

Además, la composición y contenido de nutrientes, especialmente de compuestos

antioxidantes, puede variar ampliamente, en un mismo cultivar, dependiendo de factores

genéticos y ambientales, como edad de la raíz, clima, tipo de suelo, prácticas del cultivo y

almacenamiento luego de la cosecha (Kidmose y col., 2007; Bovell-Benjamin, 2007).

Incluso, dentro de una misma raíz, el contenido de compuestos bioactivos puede variar de

médula a corteza (Jung y col., 2011), resultando en algunos casos en la piel, más altos que

en la parte interna de la raíz (Walter y Schädel, 1981; Cevallos-

Casalas y Cisneros Zevallos, 2003; Harrison y col., 2003).

Algunas investigaciones revelan una marcada variación, tanto del contenido en polifenoles

y otros compuestos antioxidantes en frutos y vegetales, debido al tratamiento térmico y

almacenamiento (Nicoli y col., 1999; Turkmen y col., 2005). En particular, Philpott y col.,

(2003) encontraron que los fenoles totales y la actividad antioxidante se descomponen

parcialmente durante los distintos métodos de cocción hogareña de batata. Padda y Picha

(2008b) observaron que los polifenoles en la piel se redujeron después de la cocción, siendo

mayor la pérdida en horno convencional, que por hervido y en horno microondas, aunque

no encontraron diferencias en los tejidos de pulpa luego de los distintos procesados.

Durante el tratamiento térmico el contenido de provitamina A también puede disminuir

debido a su degradación (Gross, 1991; Kidmose y col., 2007).

27

1. OBJETIVOS

En el presente trabajo se plantearon dos objetivos principales:

Estudiar y comparar los compuestos antioxidantes en la de piel y la pulpa de dos

cultivares de batata (Beauregard y Colorado INTA), de importancia comercial para

el norte de la provincia de Buenos Aires, y analizar su variación luego de 3 meses

de almacenamiento en cámara a 13 ± 2 ºC.

Para ello se propuso:

a) Determinar en las batatas recién cosechadas y luego de almacenadas el contenido de

fenoles totales, ácidos fenólicos (ácidos clorogénico, 3 y 4 dicafeoilquínicos, ácido

cafeico y 4,5; 3,4 y 3,5 dicafeoilquínico), la actividad antioxidante y las

antocianinas totales en la pulpa y la piel de los cultivares antes mencionados.

b) Estudiar la incidencia de los fenoles totales en la actividad antioxidante de las

muestras analizadas.

c) Determinar en las batatas recién cosechadas y luego de almacenadas el contenido de

carotenos totales en los cultivares de pulpa naranja, Beauregard y Colorado INTA.

d) Determinar en las batatas recién cosechadas el contenido de carotenos totales en los

cultivares de pulpa amarilla, Arapey y Morada INTA y compararlos con los de pulpa

naranja.

e) Medir el color de la pulpa de los cultivares estudiados.

f) Analizar la incidencia del contenido de carotenos totales en el color de la pulpa de

las batatas frescas.

28

Estudiar y comparar la variación de compuestos antioxidantes en los cultivares de

batata (Beauregard y Colorado INTA), durante la elaboración de los dulces

utilizando pulpa y batata entera.

Para ello se propuso:

a) Determinar el contenido de fenoles totales, ácidos fenólicos (ácidos clorogénico, 3 y

4 dicafeoilquínicos, ácido cafeico y 4,5; 3,4 y 3,5 dicafeoilquínico), la actividad

antioxidante y carotenos totales en las muestras extraídas luego de la cocción por

vapor, cocción sin azúcar y dulces elaborados de los cultivares antes mencionados.

b) Analizar la influencia del agregado de azúcar en la variación de los compuestos

analizados.

29

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Muestras vegetales

Se utilizaron raíces de batata de dos cultivares de pulpa naranja, Beauregard y Colorado

INTA (Foto 1), cultivados a campo en un suelo de textura superficial franco arcillo limosa,

en la EEA INTA San Pedro, Buenos Aires. Se tomaron, al azar, diez batatas al momento de

la cosecha y otras diez, luego de 3 meses de almacenamiento en cámara a 13 ± 2 ºC. Para

los análisis, se formaron muestras compuestas por un cuarto de cada una (Foto 2) de las

diez raíces. Estas se pelaron y se congeló la piel y la pulpa por separado en N2 líquido.

Luego las muestras fueron liofilizadas en un equipo ALPHA 1-4 LD2 (Martin Christ

Gefriertrocknungsanlagen, GMBH, Alemania) durante 48 horas, a una temperatura de -55

ºC y a una presión de 0,04 mbar. Posteriormente se trituraron en molinillo PE-MC9103

(Peabody, Argentina) y se almacenaron a -18 °C hasta su análisis. Se realizaron

determinaciones de fenoles totales e individuales, actividad antioxidante y antocianinas en

la piel y en la pulpa, mientras que en esta última también se midió color y contenido de

carotenos totales. Además se tomaron muestras de dos cultivares de pulpa amarilla, Arapey

y Morada INTA, cultivados y muestreadas en idénticas condiciones a las de pulpa naranja y

se determinó el contenido de carotenos totales con el fin de comparar cultivares con distinto

color de pulpa.

30

Foto 1: Batatas enteras frescas de los cultivares Beauregard (arriba) y Colorado INTA (abajo).

Foto 2: Batatas cortadas frescas de los cultivares Beauregard (izquierda) y Colorado INTA

(derecha)

3.2. Preparación del dulce

Para la elaboración de los dulces se utilizaron las batatas con 90 días de almacenamiento en

cámara a 13 ± 2 °C. Se prepararon dos tipos de dulce (Fotos 3 y 4), uno sólo con la pulpa

de la batata y otro empleando la batata entera (pulpa y piel). Las batatas peladas y las

enteras se cocinaron al vapor durante 28 minutos a 94,5 °C en cacerola doméstica. Luego se

las trituró hasta obtener sendos purés, mezclando 100 g de los mismos con 70 g azúcar

blanca y se continuó la cocción en cacerola durante 10 minutos hasta homogenizar. A

continuación, se adicionaron 2 g de agar-agar disueltos en 50 ml de agua, se homogenizó y

cocinó nuevamente durante 5 minutos y se refrigeró hasta gelificación. Con el fin de

analizar el efecto del agregado de azúcar se realizó en paralelo el mismo procedimiento,

omitiendo el agregado de sacarosa.

31

Foto 3: Dulces del cultivar Beauregard, pulpa (izquierda) y batata entera (derecha)

Foto 4: Dulces del cultivar Colorado INTA, pulpa (izquierda) y batata entera (derecha)

En la figura 6 se esquematiza el proceso de elaboración identificando los distintos puntos

de muestreo. Todas las muestras fueron almacenadas a -18 °C hasta su análisis. En cada

una de ellas se realizaron las determinaciones de fenoles totales e individuales, actividad

antioxidante y carotenos totales. Con el fin de comparar los parámetros estudiados en las

batatas frescas y en las procesadas, los valores obtenidos en los dulces se expresaron en

función de la cantidad de batata empleada en la elaboración de los mismos.

Figura 6: Puntos de muestreo durante la elaboración de los dulces.

Cocción al vapor

(28 minutos)

Cocción en cacerola

(15 minutos)

FRESCAS VAPOR

SIN

AZUCAR

DULCE

32

3.3. Determinaciones analíticas:

3.3.1. Humedad

Se determinó por triplicado según el método AOAC: 920.151 (1990) por secado de las

muestras en estufa de vacío (100 mm Hg) a 70 º C hasta peso constante.

3.3.2. Preparación de los extractos

Se pesó aproximadamente 1 g del material crudo y 10 g de las muestras tomadas durante la

elaboración de los dulces: cocción por vapor, cocción sin azúcar y dulce. Todas estas se

trataron con metanol (Mallinckrodt Chemicals, Estados Unidos) 80% (v/v) durante 15

minutos a 80°C. Se dejaron enfriar y se centrifugaron 15 minutos a 3500 rpm (Heraeus

Biofuge, Thermo Scientific, Estados Unidos). Los sobrenadantes se llevaron a volumen con

metanol 80% y luego se realizaron las determinaciones de la actividad antioxidante y

contenido de fenoles totales y ácidos fenólicos. Las extracciones se realizaron por

triplicado.

3.3.3. Determinación de fenoles totales

Se realizó por triplicado con el reactivo de Folin-Ciocalteu de acuerdo al método de

Singleton y Rossi (1965) con algunas modificaciones. El reactivo de Folin-Ciocalteu es una

mezcla de ácidos de coloración amarilla (fosfowolfrámico y fosfomoblídico). Estos

compuestos se reducen al interaccionar con los compuestos fenólicos dando origen a óxidos

de coloración azul (óxidos de wolframio y molibdeno). A 250 µl de extracto se le

agregaron 4 ml de agua destilada y 250 µl del reactivo de Folin-Ciocalteu (Sigma, Estados

Unidos). Luego de 3 minutos, se incorporaron 500 µL de Na2CO3 (Mallinckrodt Chemicals,

33

Estados Unidos) 1N, se mantuvo 120 minutos a temperatura ambiente y se leyó la

absorbancia a 750 nm en espectrofotómetro UV/Vis Lambda 25 (Perkin Elmer, Estados

Unidos). La cuantificación de los fenoles totales presentes en las muestras se llevó a cabo

por interpolación directa en la curva de calibración y se expresó como mg de ácido

clorogénico / 100 g bs.

3.3.4. Curva de calibración para Fenoles Totales

La curva de calibración se construyó aplicando el método descripto sobre un estándar de

ácido clorogénico (Fluka, Estados Unidos). Inicialmente se preparó una solución madre

(600 mg/l) utilizando como solvente metanol 80%. Con esta solución se prepararon

diluciones sucesivas en un rango de concentraciones desde 75 hasta 400 mg/L. Con los

datos obtenidos se construyó un gráfico de la absorbancia medida a 750 nm en función de

la concentración de ácido clorogénico, expresada en mg/l. La expresión matemática

obtenida fue Y = 0,00186x - 0,0125, con un coeficiente de determinación (R2) de 0,996, por

lo que la linealidad fue excelente en el rango de trabajo (Figura 7).

Figura 7: Curva de calibración de ácido clorogénico para la determinación de fenoles totales.

34

3.3.5. Identificación y cuantificación de ácidos fenólicos

La identificación y la cuantificación se realizaron mediante el método de cromatografía

líquida de alta resolución (HPLC- High Performance Liquid Cromatography) en fase

reversa según Padda y Picha (2007) con algunas modificaciones. El extracto metanólico

(5μl) previamente filtrado por membrana de 0,45 μm se injectó en una columna ZORBAX

Eclipse XDB-C18 (Agilent Technologies, Alemania) 4,6 x 250 mm, 5 micrones usando un

equipo 1200 Series (Agilent Technologies, Alemania) conectado a una bomba cuaternaria.

La fase móvil consistió en A: 0,1% ácido acético en solución acuosa; B: acetonitrilo con

0,1 % ácido acético (v/v) con un flujo de 0,7 ml/minutos (min.), con un gradiente: B, 20%

de 0 a 10 min., de 20 a 30% de 10 a 20 min. y de 30 a 50% de 20 a 30 min. La

identificación se realizó a 320 nm usando un detector UV-VIS de onda múltiple 1260

Infinity (Agilent Technologies, Alemania). Los picos de los ácidos clorogénico (5

cafeoílquínico) y cafeico se identificaron comparando los tiempos de retención con sus

respectivos estándares. Los picos de los isómeros de ácido clorogénico (3 y 4

cafeoílquínico) y de los isómeros dicafeoílquínicos (3,4; 3,5 y 4,5) fueron asignados de

acuerdo al orden de aparición reportado en bibliografía (Jung y col., 2011).

La cuantificación de los distintos compuestos se realizó mediante las siguientes curvas de

calibración: el ácido clorogénico y sus isómeros con la curva del estándar del 5

cafeoílquínico (Fluka, Estados Unidos), los isómeros dicafeoílquínicos, con la del 1,5

dicafeoílquínico (Sigma, Estados Unidos) y el ácido cafeico con la de su estándar (Sigma,

Estados Unidos). Los resultados se expresaron como µg de ácido/ 100 g bs.

35

3.3.6. Curva de calibración para ácidos fenólicos

Las curvas de calibración se construyeron aplicando el método descripto sobre los

estándares de ácido clorogénico, ácido cafeico y ácido 1,5 dicafeoilquínico. Inicialmente se

preparó una solución madre de 1 mg/ml para los ácidos clorogénico y cafeico y de 100

µg/ml para el 1,5 dicafeoilquínico, utilizando como solvente metanol 80%. Con esta

solución se prepararon diluciones sucesivas en un rango de concentraciones desde 1 a 100

µg/ml para los ácidos cafeico y 1,5 dicafeoilquínico; y desde 3 a 200 µg/ml para el ácido

clorogénico. Todas las corridas cromatográficas se realizaron por triplicado. Con los datos

obtenidos se construyó un gráfico del área en función de la concentración (Figura 8) de

cada ácido expresada en µg/ml. Las expresiones matemáticas obtenidas fueron:

Y = 33, 7x - 69,0. R2 = 0,989, para el ácido clorogénico

Y = 77,9x +16,9. R2 = 0,997, para el ácido cafeico

Y = 39,9x - 55,2. R2 = 0,995, para el ácido 1,5 dicafeoilquínico.

Figura 8: Curvas de calibración de los ácidos clorogénico, ácido cafeico y ácido 1,5

dicafeoilquínico.

36

3.3.7. Determinación de la actividad antioxidante

Se analizó por triplicado mediante la reducción del radical 2,2-difenol-1-picrilhidrazil

(DPPH·) de acuerdo al método de Brand-Williams y col., (1995). El mismo se basa en la

capacidad de los compuestos antioxidantes de atrapar al radical estable 2,2-difenil-1-

picrilhidracilo. Este método consiste en una reacción de óxido-reducción en la cual el

reactivo DPPH (violeta) se reduce (amarillo pálido) frente al agente antioxidante, lo cual se

pone de manifiesto mediante la variación de color de la solución, siendo la decoloración

proporcional a la actividad antioxidante. Las muestras se diluyeron previamente de manera

tal que el DPPH· no se decolorara totalmente. A 400 µl de extracto se le agregaron 3,6 ml

de DPPH· (Sigma, Estados Unidos) 0,1 mM, se mantuvo en oscuridad durante 30 minutos a

temperatura ambiente y se leyó la absorbancia a 517 nm en espectrofotómetro UV/Vis

Lambda 25, (Perkin Elmer, Estados Unidos). El porcentaje de inhibición (PI) se calculó de

acuerdo a:

PI= Abs. control – (Abs. muestra – Abs. blanco) x 100

Abs. control

Donde Abs.muestra es la absorbancia de la solución de DPPH conteniendo la muestra,

Abs.blanco es la absorbancia del metanol 80% más la solución de muestra y Abs.control es

la absorbancia de la solución de DPPH conteniendo metanol 80% en lugar de la muestra.

Se llevaron a cabo mediciones a distintos tiempos para encontrar el periodo en el cual se

alcanzaría constancia en el valor de la absorbancia (Figura 9). Esta se observó a los 30 min

de la medición, en coincidencia con la mayoría de la bibliografía revisada.

37

Figura 9: Absorbancia del DPPH en función del tiempo durante la determinación de la actividad

antioxidante de un extracto de batata.

3.3.8. Curva de calibración para la actividad Antioxidante

La curva de calibración se construyó aplicando el método descripto sobre un estándar de 6-

hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromano-2-ácido carboxílico (TROLOX) (Aldrich, Estados

Unidos). Inicialmente se preparó una solución madre 1 mM utilizando como solvente

metanol 80%. Con esta solución se realizaron diluciones sucesivas con concentraciones

desde 0,02 mM hasta 0,5 mM. A partir de los datos obtenidos se construyó un gráfico del

porcentaje de inhibición del DPPH en función de la concentración de TROLOX expresada

en mM. Los resultados se expresaron como mg TROLOX / 100 g base seca (b.s.). La

expresión matemática obtenida fue Y = 207,48x + 2,13 con un R2 de 0,998; puede

observarse, que en el rango de trabajo la linealidad fue muy buena (Figura 10).

38

Figura 10: Curva de calibración de TROLOX para capacidad antioxidante.

3.3.9. Extracción y determinación de antocianinas totales

Para la cuantificación se utilizó el método de pH diferencial (Fuleki y Francis, 1968) con

algunas modificaciones. Este método se basa en las transformaciones reversibles que sufren

las antocianinas con los cambios de pH, manifestadas por un cambio en la absorbancia. La

forma coloreada (catión flavilio) predomina a pH 1 y la forma sin color (base carbinol) a

pH 4,5. Se pesó aproximadamente 0,25 g y 0,1 g de pulpa y piel crudas respectivamente.

Las muestras se extrajeron por triplicado con etanol 95%: HCl 1,5 N (85:15) durante 1 hora

a 80 °C y el sobrenadante se separó por centrifugación, 15 minutos a 8500 rpm. Para

determinar la absorbancia máxima de las antocianinas presentes en los extractos se realizó

un barrido 400-700 nm, registrándose la misma a 529 nm. A 400µl de extracto se le

agregaron 1,6 ml de buffer pH 1 (KCl 0,025 M - HCl 0,2N) y se leyeron las absorbancias a

529 nm y 700 nm. En paralelo, se mezclaron 400µl de extracto se le agregaron 1,6 ml de

buffer pH 4,5 (Acetato de sodio 0,4 M - HCl 1N) y también se leyeron las absorbancias a

ambas longitudes de onda. La medición a esta longitud de onda se utiliza para eliminar

39

interferencias de turbidez. La absorbancia a 700 nm de una muestra libre de turbidez, es

cero. Todas las lecturas se realizaron por triplicado en un espectrofotómetro UV/Vis

Lambda 25 (Perkin Elmer, Estados Unidos). Los resultados se expresaron como mg de

cianidina-3-glucósido/ 100 g bs. La absorbancia de la muestra se calculó de la siguiente

manera:

A: (A529nm- A700nm) pH 1 - (A529nm - A700nm) pH 4,5

3.3.10. Curva de calibración para antocianinas totales

La curva de calibración se construyó aplicando el método descripto sobre un estándar de

cianidina-3-glucósido, (Fluka, Estados Unidos). Inicialmente se preparó una solución

madre (40 mg/l) pesando 1 mg de del estándard, en 25 ml del solvente de extracción con

etanol 95%: HCl 1,5 N (85:15). Con esta solución se prepararon diluciones sucesivas en el

rango de 1,52 mg/l hasta 38 mg/l. Todas las mediciones se realizaron por triplicado.

Con los datos obtenidos se construyó un gráfico de la absorbancia calculada en función de

la concentración de cianidina-3-glucósido expresada en mg/l. La expresión matemática

obtenida fue Y = 0,0162 X +0,00190, con un R2 de 0,992, dando como resultado una muy

buena linealidad (Figura 11).

40

Figura 11: Curva de calibración de cianidina-3-glucósido para antocianinas totales.

3.3.11. Determinación de carotenos totales:

Se pesaron aproximadamente 0,3 g de las muestras de pulpa liofilizadas y 5 g del material

obtenido durante la preparación del dulce. Se analizaron según el método de Rodríguez-

Amaya y Kimura (2004) con algunas modificaciones. Las muestras se extrajeron por

triplicado con 15 ml de acetona fría y se centrifugaron durante 5 minutos, se separó el

sobrenadante, y se repitió el procedimiento hasta que el pellet quedó incoloro. Los

sobrenadantes se adicionaron a una ampolla de decantación conteniendo 15 ml de éter de

petróleo y se le agregó agua bidestilada para lograr una mejor separación de las fases. Se

descartó la fase acuosa y la fase etérea se filtró en un embudo con tapón de lana de vidrio

conteniendo sulfato de sodio anhidro. El filtrado se llevó a 25 ml con éter de petróleo y se

midió la absorbancia a 450 nm en un espectrofotómetro UV/Vis HP 8453 (Hewlett

Packard, Estados Unidos). Los resultados se expresaron como mg β-caroteno/ g bs.

41

3.3.12. Curva de calibración para carotenos totales

La curva de calibración se construyó aplicando el método descripto sobre un estándar de β-

caroteno. Inicialmente se preparó una solución madre (132 g μg/ml) utilizando acetona

como solvente. Con esta solución se prepararon diluciones sucesivas en el rango de 0,9

µg/ml hasta 8 µg/ml. Todas las mediciones se realizaron por triplicado. Con los datos

obtenidos se construyó un gráfico de la absorbancia calculada en función de la

concentración de β-caroteno expresada en µg/ml. La expresión matemática obtenida fue Y=

0,121x – 0,0135, con un R2 de 0,999, por lo que la linealidad en el rango de trabajo fue muy

buena (Figura 12).

Figura 12: Curva de calibración de β-caroteno.

42

3.3.13. Color:

Se determinó por triplicado con un colorímetro CR-400, (Minolta Co. Ltd, Japón). Los

datos se registraron en el sistema CIELab, siendo las coordenadas L* (luminosidad), a*

(componente rojo-verde) y b* (componente amarillo-azul).

3.3.14. Análisis estadístico

Se utilizó el programa InfoStat versión 2013 (Universidad de Córdoba, Argentina). Los

análisis estadísticos para comparar los resultados fueron realizados por medio del test DGC

con un nivel de significancia de 0,05. Las curvas de calibración para fenoles totales e

individuales, actividad antioxidante, antocianinas y carotenos totales, así como sus

respectivos coeficientes de determinación, se calcularon por análisis de regresión lineal.

43

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Batatas a la cosecha

4.1.1. Fenoles totales:

En la tabla 2 se muestran los contenidos de fenoles totales/g bs en la pulpa y piel de batatas

frescas de los cultivares Beauregard y Colorado INTA. Se observó que los valores en la

pulpa del cultivar Colorado INTA fueron aproximadamente el doble (p<0,05) que en el

cultivar Beauregard. En cambio en la piel, no se hallaron diferencias significativas (p<0,05)

entre ambos cultivares y resultaron además, un orden mayor que en la pulpa. Padda y Picha

(2008c), también manifestaron una amplia variabilidad en el contenido de fenoles totales

para distintos genotipos de batatas con pulpa color naranja. Asimismo, Estos autores

(2008a y b) observaron valores de polifenoles similares tanto en la de piel de la batata como

en la pulpa. Harrison y col. (2003) atribuyeron los elevados valores de fenoles totales

registrados en la piel de la batata a un mecanismo de defensa química natural de la misma

contra enfermedades e insectos.

Tabla 2: Contenido de fenoles totales expresados en mg de ácido clorogénico/ g bs para las batatas

frescas de los cultivares Beauregard y Colorado INTA.

Beauregard Colorado INTA

Pulpa 1,90a ± 0,10 3,59b ± 0,27

Piel 21,2a ± 1,4 21,7a ± 2,4

Cada valor es el promedio ± la desviación estándar de los resultados obtenidos.

Distintas letras indican diferencias significativas (p<0,05) entre valores de una misma fila.

44

4.1.2. Ácidos fenólicos individuales:

En las figuras 13 a 16 se muestran típicos cromatogramas HPLC de extractos de piel y

pulpa de batata, donde se pueden observar los picos de los ácidos fenólicos identificados.

En las muestras analizadas, se identificaron siete ácidos fenólicos (ácido clorogénico y sus

isómeros, ácidos 3 y 4 cafeoilquinico, ácido cafeico e isómeros dicafeoilquínicos 4,5; 3,5 y

3,4). Sobre la base de los tiempos de elución de soluciones estándares, se identificó al ácido

clorogénico, como pico 2 y al ácido cafeico como pico 4. El orden de elución de los demás

compuestos hallados se determinó en concordancia con análisis cromatográficos similares

utilizando HPLC en gradiente, para extractos de distintos cultivares de batata, reportados

por Jung y col. (2011). Los picos 1 y 3 fueron asignados como los ácidos 3 y 4

cafeoilquínico; y los picos 5, 6 y 7 correspondieron a los isómeros dicafeoilquínicos 4,5;

3,5 y 3,4 respectivamente.

Figura 13: Cromatograma HPLC para los ácidos fenólicos individuales extraídos de pulpa de batata

fresca del cultivar Beauregard.

45

Figura 14: Cromatograma HPLC para los ácidos fenólicos individuales extraídos de pulpa de batata

fresca del cultivar Colorado INTA.

Figura 15: Cromatograma HPLC para los ácidos fenólicos individuales extraídos de piel de batata

fresca del cultivar Beauregard.

Figura 16: Cromatograma HPLC para los ácidos fenólicos individuales extraídos de la de piel de

batata fresca del cultivar Colorado INTA.

46

En la tabla 3 se muestra el contenido de los ácidos fenólicos individuales identificados en la

pulpa de los cultivares Beauregard y Colorado INTA al momento de la cosecha. Puede

observarse que la pulpa del cultivar Colorado INTA presentó contenidos significativamente

más elevados (p<0,05) que la del cultivar Beauregard, de todos los ácidos fenólicos

estudiados, coincidiendo con lo reportado anteriormente en el contenido de fenoles totales.

Tabla 3: Contenido de ácidos fenólicos individuales en la pulpa de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA al momento de la cosecha. Los valores están expresados en mg/100 g bs.

Ácido fenólico Beauregard Colorado INTA

Ácido clorogénico 18,5 ± 1,9a 42,0± 4,0b

Ácido 3 cafeoilquinico 5,0 ± 0,3a 13,7 ± 2,3b


Ácido cafeico - 0,8 ± 0,1

Ácido 3,4 dicafeoilquínico 1,9 ± 0,1a 2,2 ± 0,1b





En la tabla 4 se muestra el contenido de los ácidos fenólicos individuales en la piel para los

cultivares Beauregard y Colorado INTA. Ambos cultivares presentaron distinta proporción

de algunos ácidos fenólicos, aunque esta variación en su composición no reflejó diferencias

significativas (p<0,05) en el contenido de fenoles totales, como fue señalado previamente.

Los ácidos fenólicos más abundantes fueron el ácido clorogénico y el 3,5 dicafeoilquínico,

tanto en la piel como en la pulpa de los cultivares estudiados. El ácido cafeico se encontró

en muy bajas concentraciones en la pulpa del cultivar Colorado INTA y no se identificó en

la pulpa del cultivar Beauregard. En estudios previos (Padda y Picha 2008c, Ishiguro y col.,

47

2007) también se ha reportado a los ácidos clorogénico y 3,5 dicafeoilquínico como los

mayoritarios en cultivares de batata de distinto color de pulpa y en coincidencia con los

resultados antes mencionados, Bellail y col., (2012) tampoco encontraron ácido cafeico en

la pulpa de ninguno de los cultivares analizados, entre ellos Beauregard.

Tabla 4: Contenido de ácidos fenólicos individuales en la piel de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA al momento de la cosecha. Los valores están expresados en mg/100 g bs.


Ácido clorogénico 225 ± 23a 273 ± 12b


Ácido 4 cafeoilquinico 27,5 ± 0,8b 21,3± 1,6a

Ácido cafeico 47,1 ± 6,0a 45,5 ± 2,3a

Ácido 3,4 dicafeoilquínico 69,9 ± 7,2b 20,4 ± 0,3a

Ácido 4,5 dicafeoilquínico 95,3 ± 12b 67,5 ± 2,7a

Ácido 3,5 dicafeoilquínico 428 ± 64b 207 ± 11a



4.1.3. Actividad antioxidante:

En la tabla 5 se muestra la actividad antioxidante/g bs de las batatas recién cosechadas para

los cultivares Beauregard y Colorado INTA. Al igual que los resultados reportados al

analizar el contenido de fenoles totales, los valores obtenidos para la pulpa, resultaron

aproximadamente el doble en el cultivar Colorado INTA que en el cultivar Beauregard. En

la piel, la actividad antioxidante fue muy superior que en la pulpa y sin diferencias

significativas (p<0,05) entre cultivares. Otros autores, analizando distintos cultivares,

también reportaron diferencias entre ellos y partes de la raíz, similares a las del presente

48

trabajo (Jung y col., 2011; Padda y Picha, 2008ac; Teow y col., 2007; Harrison y col.,

2003)

Tabla 5: Actividad antioxidante expresada en mg de TROLOX/ g bs para las batatas frescas de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA.


Pulpa 2,05a ± 0,22 4,64b ± 0,33

Piel 23,8a ± 0,59 22,2a ± 2,1



Algunas investigaciones revelan una marcada diferencia en la actividad antioxidante de

distintas especies de frutas y vegetales (Vinson y col. 1998; Ciz y col., 2010). Los valores

encontrados en este trabajo se encuentran dentro del mismo rango que los de otros

vegetales como zanahoria, zapallo y papa, aunque menor que la del brócoli, vegetal que

presenta una elevada capacidad antioxidante (Cao y col., 1996).

4.1.4. Antocianinas:

En la tabla 6 se muestra el contenido de antocianinas totales de piel y pulpa en batatas

recién cosechadas de los cultivares Beauregard y Colorado INTA. En la pulpa del cultivar

Beauregard, las antocianinas no fueron detectables. Al igual que lo observado al analizar

los fenoles totales, los valores obtenidos en la piel del cultivar Colorado INTA fueron un

orden superior que en la pulpa, también en coincidencia con otros autores como Truong y

col., (2007). El mayor contenido de estos compuestos registrado en el cultivar Colorado

INTA podría atribuirse a las vetas color púrpura que éste posee tanto en la piel como en la

49

pulpa, no visibles en el cultivar Beauregard. Los valores obtenidos en este cultivar, fueron

semejantes a los reportados por Lachman y col., (2012), para cultivares de pulpa color

amarillo con tintes morado, habiendo sido éstos reportados como los de menor

concentración entre los diferentes cultivares estudiados. En estudios previos realizados por

Teow y col., (2007), tampoco se encontraron antocianinas en la pulpa del cultivar

Beauregard.

Tabla 6: Contenido de antocianinas totales en piel y pulpa de batatas recién cosechadas de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA. Los valores están expresados en mg cianidina-3-

glucósido/g bs.


Pulpa - 0,16 ± 0,01

Piel 0,16 ± 0,04 1,72 ± 0,13 Cada valor es el promedio ± la desviación estándar de los resultados obtenidos.

4.1.5. Carotenos totales:

En la tabla 7 se muestran los contenidos de carotenos totales, al momento de la cosecha,

para los cultivares Beauregard, Colorado INTA, expresados en µg β-caroteno/g bs.

También se incluyen los cultivares, Arapey y Morada INTA, de pulpa amarilla con el

objetivo de comparar el contenido de carotenos totales entre cultivares de distinto color de

pulpa. Confirmando lo esperado, en los cultivares de pulpa naranja, los contenidos fueron

mucho más elevados que en los de pulpa amarilla alcanzando valores un orden superior a

estos últimos. Además, las batatas del cultivar Colorado INTA presentaron un 28% más de

carotenos totales que las del cultivar Beauregard. Varios autores, como Grace y col. (2014)

y Hagenimana, y col. 1999), analizaron el contenido de carotenos totales en cultivares de

batata de distinto color de pulpa y encontraron valores similares a los del presente trabajo

50

tanto para los cultivares de pulpa naranja como para los de pulpa amarilla. Por otro lado,

Moura y col., 2015 reportaron un amplio rango en el contenido de carotenos totales, de 2 a

632 µg /g bs entre cultivares de pulpa blanca, amarilla, naranja y púrpura. Teniendo en

cuenta estos valores, los cultivares evaluados en el presente trabajo se encuentran entre los

de mayor contenido, incluso superior, en el caso del cultivar Colorado INTA, a los antes

mencionados.

Tabla 7: Contenido de carotenos totales de 4 cultivares de batata expresados en µg β-caroteno/g bs.

Cultivar µg β-caroteno/g bs

Beauregard 555 b ± 14

Colorado INTA 712 c ± 25

Arapey 46,6 a ± 0,2

Morada INTA 46,9a ± 0,3


Distintas letras indican diferencias significativas (p<0,05) entre valores de una misma columna.

Algunos autores han demostrado que el β-caroteno es el carotenoide mayoritario (60-90%)

en cultivares de pulpa naranja (Kidmose y col., 2007; Hagenimana y col. 1999; K´osambo

y col., 1998; Takahata y col., 1993). En este sentido, Huang y col., (1999) y Hagenimana y

col. (1999) observaron que el porcentaje de β-caroteno aumenta con un mayor contenido de

carotenos totales, por lo que se podría inferir que los cultivares de pulpa naranja estudiados

poseen un elevado contenido de este compuesto que podría representar al menos un 50% de

los carotenos totales. Trumbo y col (2001) estimaron que 12 µg β-caroteno corresponden a

1 µg retinol. Este factor está basado en la bioeficacia de los carotenoides en una dieta mixta

51

de una población saludable en países desarrollados. De acuerdo a la Junta de Alimentación

y Nutrición del Instituto de Medicina del Departamento de Agricultura de Estados Unidos,

la dosis diaria recomendada de vitamina A (µg/día) para niños en edad pre-escolar es de

400 µg equivalente de actividad de retinol (EAR)/día. Por lo tanto, tomando el factor de

conversión mencionado anteriormente, podríamos estimar que 20 g de batata seca/día

(equivalentes a 100 g batata fresca/día) tanto del cultivar Beauregard como de Colorado

INTA, cubrirían la dosis diaria recomendada. Esta cifra correspondería a un peso menor al

de una unidad de batata, lo que muestra la riqueza de este producto como fuente de

provitamina A. Cabe destacar que este valor calculado es menor que los 125 g de batata

fresca/día necesarios para cubrir la dosis diaria reportados por el Centro Internacional de la

Papa (CIP, 2012) para los cultivares de pulpa naranja. Debe tenerse en cuenta que el

contenido hallado para estos cultivares es considerablemente elevado, y que el valor

estimado por el CIP probablemente considere un cierto margen de seguridad, teniendo en

cuenta que el contenido de β-caroteno puede variar ampliamente de acuerdo a diversos

factores, como el cultivar, la edad de la raíz, el clima y las prácticas agronómicas y de

poscosecha (Mozafar, 1994; K´osambo y col., 1998).

4.1.6. Color:

En la tabla 8 figuran las variables de color L*, a* y b*, de los cuatro cultivares en los que se

estudió el contenido de carotenos totales al momento de la cosecha. Los cultivares

Beauregard y Colorado INTA, de pulpa naranja, se diferenciaron significativamente

(p<0,05) de los cultivares Arapey y Morada INTA, de pulpa amarilla, en todas las variables

52

de color estudiadas. Las mayores diferencias entre estos dos grupos se registraron en el

componente a*.

Los cultivares de pulpa naranja, se diferenciaron entre sí (p<0,05) sólo en la variable b*,

pudiendo asociar un mayor valor de b* con una proporción más abundante del componente

amarillo.

Tabla 8:Variables de color, L*, a* y b* de la pulpa de los 4 cultivares de batata al momento de la

cosecha.

Cultivar L* a* b*

Beauregard 72,3 ± 1,4b 22,9 ± 1,1c 48,2 ± 1,1b

Colorado INTA 72,9 ± 2,3b 22,4 ± 1,3c 44,0 ± 1,3c

Arapey 83,8 ± 0,7a 6,8 ± 1,4b 34,4 ± 1,1a

Morada INTA 85,5 ± 0,5a 3,4 ± 0,7a 33,7 ± 0,6a


Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05) por columna.

4.2. Almacenamiento

Una vez cosechadas las raíces de batata suelen ser almacenadas bajo condiciones

controladas para su posterior comercialización. Con el objetivo de analizar si el contenido

de los compuestos antioxidantes y el color variaban durante el almacenamiento, se

determinó color, contenido de fenoles totales e individuales, actividad antioxidante,

antocianinas y carotenos totales luego de los 90 días de conservación en cámara a 13 ± 2 °C

para luego comparar estos valores con los correspondientes a las batatas recién cosechadas.

53


En la tabla 9 se muestran los contenidos de fenoles totales/ g bs en piel y pulpa de batatas

de los cultivares Beauregard y Colorado INTA, a los 90 días de su conservación y en la

figura 17 se muestra la variación de los mismos durante el almacenamiento. Se puede

observar en la figura, que los cambios producidos en el contenido de fenoles totales fue

diferente en la piel y la pulpa para ambos cultivares. Luego del almacenamiento, estos

compuestos aumentaron considerablemente (p<0,05) en la pulpa del cultivar Colorado

INTA pero no se observaron variaciones significativas (p<0,05) en la del cultivar

Beauregard, por lo que las diferencias entre ambos cultivares se acrecentaron luego de la

conservación. Por el contrario, en la piel, disminuyeron 34% en ambos cultivares.

Tabla 9: Contenido de fenoles totales expresados en mg de ácido clorogénico /g bs para los

cultivares Beauregard y Colorado INTA, a los 90 días de su conservación.


Pulpa 2,15a ± 0,13 5,78b ± 0,19

Piel 14,1a ± 1,4 14,3a ± 1,5


Distintas letras indican diferencia significativa (p<0,05) entre valores de una misma fila.

54

Figura 17: Variación en % del contenido de fenoles totales luego de 90 días de almacenamiento en

la piel y la pulpa de los cultivares Beuregard y Colorado INTA.

Estudios previos han reportado resultados contradictorios con respecto a la variación de los

polifenoles durante el almacenamiento de cultivares de batata del mismo color de pulpa y

en las mismas condiciones de temperatura. Varios autores vincularon los incrementos

reportados, a la respuesta de las plantas a varios tipos de estrés no bióticos como daño

mecánico (Kojima y Kondo, 1985) y radiación ultravioleta (Lott, 1960), o al ataque por

virus, bacterias, hongos (Farkas y Kiraly, 1962; Frey-Wyssling y Babler, 1957; Kué y col.,

1956) nematodos, insectos (Dowd y Vega, 1996). Estos factores pueden afectar la fisiología

del producto durante el almacenamiento desencadenando respuestas que inducirían la

acumulación de compuestos fenólicos u otros metabolitos secundarios. La síntesis de estos

compuestos puede ser estimulada como resultado del incremento de la transcripción de

genes que codifican la biosíntesis de las enzimas correspondientes (Dixon y Paiva, 1995).

Por otro lado, Shi y col., (1992) atribuyeron la disminución de los ácidos fenólicos durante

el almacenamiento a 15 °C y 85% humedad relativa a la degradación de los mismos por la

55

acción de enzimas (polifenoloxidasa, peroxidasa, antocianasas) que se encuentran en los

tejidos de las raíces.

Al comparar el contenido de fenoles totales entre los cultivares evaluados, luego del

almacenamiento (Tabla 9), se observó que en la pulpa del cultivar Colorado INTA, éste fue

aproximadamente tres veces más elevado que en el cultivar Beauregard, y en la piel,

resultaron un orden mayor que en la pulpa pero sin diferencias significativas (p<0,05) para

ambos cultivares.

4.2.2. Ácidos fenólicos individuales:

En la figura 18 se muestran los contenidos de los ácidos fenólicos individuales y totales en

la pulpa de los cultivares Beauregard y Colorado INTA antes y después del

almacenamiento.

Figura 18: Contenido de ácidos fenólicos individuales en la pulpa de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA antes y después de su almacenamiento. Los valores están expresados en mg/g bs.

56

Al analizar las variaciones, durante la conservación se encontró que en la pulpa del cultivar

Beauregard, sólo se registró variación significativa (p<0,05) en el ácido 3 cafeoilquinico,

aunque ésta no fue reflejada en los fenoles totales. En cambio en la pulpa del cultivar

Colorado INTA hubo un incremento significativo (p<0,05) de los compuestos mayoritarios,

ácido clorogénico y 3,5 dicafeoilquínico, junto a algunos de sus isómeros, 3,4 y 4,5

dicafeoilquínico. El ácido 3,5 dicafeoilquínico aumentó en mayor proporción que el resto,

pasando a ser el compuesto mayoritario a los 90 días de la conservación. El aumento de la

mayoría de los ácidos fenólicos contribuyó al considerable incremento registrado en los

fenoles totales de la pulpa de este cultivar durante el almacenamiento.

Al igual que lo reportado al analizar los fenoles totales, se encontraron resultados

contradictorios con respecto a la variación de estos ácidos fenólicos durante el

almacenamiento de cultivares de batata del mismo color de pulpa y en las mismas

condiciones de temperatura. Mientras que Ishiguro y col., (2007) observaron que los ácidos

mayoritarios (clorogénico y 3,5 dicafeoilquínico) se incrementaban, Grace y col., (2014)

observaron una disminución de los mismos.

En la figura 19 se muestran los contenidos de los ácidos fenólicos individuales y totales en

la piel de los cultivares Beauregard y Colorado INTA antes y después del almacenamiento.

En la piel de ambos cultivares, se observó una disminución significativa (p<0,05) de los

ácidos fenólicos mayoritarios y algunos de sus isómeros, siendo ésta la causa de la merma

mencionada anteriormente en el contenido de los fenoles totales.

57

Figura 19: Contenido de ácidos fenólicos individuales en la piel de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA antes y después de su almacenamiento. Los valores están expresados en mg/g bs.

En la tabla 10 figuran los contenidos de los ácidos fenólicos individuales en la pulpa de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA luego del almacenamiento; y en la tabla 11 se

muestran los mismos contenidos para la piel de ambos cultivares. Al comparar los fenoles

individuales en las batatas almacenadas, se encontró que la pulpa del cultivar Colorado

INTA presentó contenidos significativamente (p<0,05) más elevados que el cultivar

Beauregard, en todos los ácidos fenólicos estudiados, confirmando el incremento reportado

anteriormente en el contenido de fenoles totales.

En la piel, en cambio, Beauregard, presentaron mayor concentración los ácidos clorogénico

y sus isómeros y los 3,4 y 4,5 dicafeoilquínicos y no hubo diferencias significativas

(p<0,05) en el resto de los ácidos fenólicos identificados. Esta variación en la composición

no reflejó variaciones significativas (p<0,05) en el contenido de fenoles totales en la piel de

ambos cultivares.

58

Tabla 10: Contenido de ácidos fenólicos individuales en la pulpa de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA después de su almacenamiento. Los valores están expresados en mg/100 g bs.


Ácido clorogénico 19,5a ± 1,3 62,7b± 0,37

Ácido 3 cafeoilquinico 9,7a ± 0,4 20,1b ± 3,0

Ácido 4 cafeoilquinico 3,3a ± 0,6 4,9a ± 1,2

Ácido cafeico - 1,2 ± 0,3

Ácido 3,4 dicafeoilquínico 1,8a ± 0,1 4,1b ± 0,9



Cada valor es el promedio ± la Desviación Estándar de los resultados obtenidos.


Tabla 11: Contenido de ácidos fenólicos individuales en la piel de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA después de su almacenamiento. Los valores están expresados en mg/100 g bs.


Ácido clorogénico 94,2b± 9,7 43,9a± 6,0

Ácido 3 cafeoilquinico 39,5b ± 6,8 24,0a± 3,8

Ácido 4 cafeoilquinico 30,3b ± 2,8 23,1a ± 2,3

Ácido cafeico 80,7a ± 8,8 82,1a ± 2,3

Ácido 3,4 dicafeoilquínico 39,7b ± 2,9 17,2a ± 1,4

Ácido 4,5 dicafeoilquínico 64,9b ± 9,0 23,6a ± 7,9

Ácido 3,5 dicafeoilquínico 171a ± 33 129a ± 17




En la figura 20 se muestra la variación de la actividad antioxidante para los cultivares

Beauregard y Colorado INTA durante su almacenamiento; y en la tabla 12 figura el mismo

parámetro para las batatas de ambos cultivares a los 90 días de su conservación. Se puede

59

observar en la figura, al igual que lo reportado previamente en el contenido de los fenoles

totales, que la actividad antioxidante fue diferente entre la piel y la pulpa de ambos

cultivares. Luego de 90 días de almacenamiento, la capacidad antioxidante aumentó

significativamente (p<0,05) en la pulpa de los dos cultivares estudiados pero en una

proporción considerablemente mayor en el cultivar Colorado INTA. En la piel de ambos

cultivares, la actividad antioxidante disminuyó aproximadamente 30%. Varios autores

coinciden en que la variación en la actividad antioxidante durante el almacenamiento de

raíces de batata depende del cultivar (Lieberman y col., 1959, Lattanzio y col., 1994;

Ishiguro y col., 2007; Grace y col., 2014).

Figura 20: Variación (%) de la actividad antioxidante durante el almacenamiento en piel y pulpa de

los cultivares Beuregard y Colorado INTA.

Al comparar los valores alcanzados en ambos cultivares luego del almacenamiento (tabla

13), se observó que, en coincidencia con el contenido de fenoles totales, la actividad

antioxidante en la pulpa del cultivar Colorado INTA fue muy superior a la del cultivar

Beauregard y no se hallaron diferencias significativas (p<0,05) en la registrada en la piel de

60

ambos cultivares. Puede notarse que los valores de la piel superaron en un orden a los de la

pulpa.

Tabla 13: Actividad antioxidante expresada en mg TROLOX /g bs para los cultivares Beauregard y

Colorado INTA, a los 90 días de su conservación.


Pulpa 2,6a ± 0,24 7,1b ± 0,23

Piel 16,0a ± 1,3 14,2a ± 1,5



4.2.4. Correlación entre fenoles totales y la actividad antioxidante:

En frutas y vegetales la actividad antioxidante ha sido mayormente atribuida a la presencia

de compuestos polifenólicos, antocianinas y carotenoides (Kaur y Kapoor, (2001). En

raíces de batata, ha sido atribuida al contenido de fenoles (Rabah y col., 2004). Al analizar

el contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante de las muestras de piel y pulpa,

para las batatas frescas, antes y después del almacenamiento, se observó que las variaciones

eran muy similares. Debido a esto se intentó correlacionar ambos parámetros en las

diferentes muestras analizadas. En la figura 21, puede observarse que los valores de la

actividad antioxidante mostraron una muy buena correlación (R2= 0,990) con los

contenidos de fenoles totales. Otros autores, también encontraron una elevada correlación

entre el contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante en distintos cultivares de

batata (Padda y Picha 2008b, Wang y col., 2006). Esto sugiere que la actividad antioxidante

de las batatas podría atribuirse principalmente a la presencia de polifenoles.

61

Figura 21: Correlación entre el contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante para ambos

cultivares, en piel y pulpa de las batatas recién cosechadas y luego del almacenamiento.

4.2.5. Antocianinas:

Luego del almacenamiento, los contenidos de antocianinas totales fueron 0,19 y 0,49 mg /g

bs para pulpa y piel respectivamente en el cultivar Colorado INTA. En el cultivar

Beauregard no fueron detectables en ninguno de los tejidos evaluados.

En la figura 22 se muestran los contenidos de antocianinas totales antes y después del

almacenamiento en piel y pulpa de los cultivares Beauregard y Colorado INTA. Al analizar

la variación en el contenido de antocianinas totales luego de los 90 días de almacenamiento,

no se observaron diferencias significativas (p<0,05) en la pulpa del cultivar Colorado INTA.

En cambio, en la piel hubo una disminución considerable (p<0,05) obteniéndose en las

batatas almacenadas contenidos muy reducidos de estos compuestos. Hayashi y col. (1996)

reportaron que la estabilidad de las antocianinas en alimento puede alterarse por varios

factores como calor, irradiación de luz, pH, iones metálicos, azúcares y ácidos orgánicos.

62

Figura 22: Contenido de antocianinas totales antes y después del almacenamiento en piel y pulpa de

los cultivares Beauregard y Colorado INTA.


En la figura 23 se muestra el contenido de carotenos totales para los cultivares Beauregard

y Colorado INTA antes y después de los 90 días de almacenamiento en cámara a 13 2 °C.

Al comparar los contenidos de carotenos totales, de las batatas recién cosechadas con las

almacenadas durante 3 meses, se observó que los mismos variaron significativamente

(p<0,05) para ambos cultivares aunque los cambios fueron leves. En el cultivar Beauregard

los carotenos totales se incrementaron un 14%, y en Colorado INTA disminuyeron un 19%.

Estos resultados coinciden con los de otros investigadores, como Grace y col., (2014)

quienes analizaron la variación de los carotenos en distintos cultivares de batata

almacenados durante 4 y 8 meses a 15 °C y 85% de humedad relativa y observaron que en

algunos cultivares el contenido de carotenos aumentaba con el almacenamiento y en otros

disminuía, pero los cambios eran leves. Asimismo, Stathers, y col., (2013) manifestaron

que el almacenamiento de las batatas frescas afecta levemente el contenido de carotenos.

En este sentido, Borsarelli y Mercadante (2009) manifestaron que las moléculas de los

https://www.google.com.ar/search?tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Stathers,+T.%22

63

carotenoides en frutas, vegetales, raíces y granos enteros, son menos susceptibles a la

degradación, ya que están protegidos dentro de los tejidos a través de interacciones

moleculares y asociación en complejos proteo-lípidos supramoleculares. Por otro lado,

varios autores indicaron que el genotipo es el principal factor determinante de las

variaciones de carotenos en batatas durante el almacenamiento (Ezell y Wilcox 1948, Grace

y col., 2014).

Figura 23: Contenido de carotenos totales luego del almacenamiento en dos cultivares de batata,

Beauregard y Colorado INTA expresados en µg β-caroteno/g bs

Al comparar las batatas almacenadas de ambos cultivares, se observó que, a diferencia de

los valores registrados al momento de la cosecha, las del cultivar Beauregard presentaron

un contenido significativamente (p<0,05) mayor de carotenos totales que las de Colorado

INTA, a causa del aumento y disminución en los respectivos cultivares, observados durante

la conservación.

4.2.7. Color:

En la tabla 14 figuran las variables de color L*, a* y b* de la pulpa de los cultivares

Beauregard y Colorado INTA luego de los 90 días de almacenamiento. Al comparar estos

64

valores con los obtenidos al momento de la cosecha, se observó que en el cultivar Colorado

INTA, b* se incrementó significativamente, por lo tanto, su componente amarillo fue mayor

que al momento de la cosecha. En el cultivar Beauregard, no hubo variaciones

significativas (p<0,05) en las variables de color durante el almacenamiento. Ambos

cultivares tampoco mostraron diferencias (p<0,05) entre sí al final de su conservación.

Tabla 14 :Variables de color, L*, a* y b* de la pulpa de los cultivares Beauregard y Colorado INTA

luego de los 90 días de almacenamiento.

Cultivar L* a* b*

Beauregard 72,6 ± 1,6b 21,8 ± 1,3c 47,6 ± 1,3b

Colorado INTA 71,4 ± 2,6b 22,2 ± 1,5c 46,2± 1,5b

Cada valor es el promedio de tres repeticiones ± la desviación estándar de los resultados obtenidos.

Letras distintas indican diferencia significativa (p<0,05) por columna.

4.2.8. Correlación entre el contenido de carotenos totales y las variables de color:

La medición objetiva del color podría ser una herramienta rápida para estimar el contenido

de carotenoides en cultivares de batata de pulpa amarilla y naranja. La intensidad del color

naranja en las frutas y vegetales ha sido asociada al contenido de carotenos, siendo éstos

considerados un indicador del valor de provitamina A (Ameny y Wilson, 1997; Takahata y

col., 1993). En la figura 24 se muestran las correlaciones entre las variables de color L*, a*

y b* (tablas 8 y 14) y el contenido de carotenos totales (figura 23) en las muestras de batata

frescas. Al analizar la correlación entre estos parámetros se observó que todas las variables

de color presentaron buena correlación, con valores de R2 superiores a 0,80. Las

expresiones matemáticas fueron:

65

Y= 0,0206x + 85,3 R2=0,936 para L*

Y= 0,0203x + 33,6 R2=0,861 para b*

Y= 0,0290x + 4,14 R2=0,948 para a*

Figura 24: Correlación entre las variables de color L*, a* y b* y el contenido de carotenos totales en

las muestras de batatas frescas.

Estudios previos (Ameny y Wilson, 1997; Hagenimana y col., 1999) también reportaron

altos valores de R2 al correlacionar las variables a* y b* con el contenido de β-caroteno en

cultivares de pulpa naranja y amarilla. Al observar los valores, se encontró que en la

variable L* fueron muy cercanos entre sí para las distintas muestras y que la mayor

variación se encontró en el parámetro a*.

Para establecer si estos parámetros serían también indicadores suficientemente sensibles

para pequeñas variaciones de color, se analizaron las mismas correlaciones pero sólo para

los cultivares de pulpa naranja. Se observó que los R2 para las variables a* y L*fueron

menores a 0,50 y para el parámetro b* el R2 fue de 0,646. Por lo tanto, a* podría

considerarse un buen indicador del contenido de carotenos totales pero sólo para grandes

66

diferencias en este parámetro. Para pequeñas variaciones de color, como en el caso de los

cultivares de pulpa naranja estudiados en este trabajo, se recomienda realizar la

determinación de carotenos totales.

4.3. Proceso de elaboración de dulce

Considerando los elevados contenidos de compuestos antioxidantes hallados en las pieles

de los dos cultivares evaluados, y con el objetivo de obtener dulces con mayor contenido de

estos compuestos que los tradicionales elaborados con pulpa, se prepararon también, dulces

con batata entera, incluyendo la piel. Sobre ambos tipos de dulce se determinó y comparó el

contenido de fenoles totales e individuales, actividad antioxidante y carotenos totales.


En la tabla 15 se muestran los contenidos de fenoles totales de los dulces elaborados con

pulpa y batata entera de los cultivares Beauregard y Colorado INTA. Al analizar el aporte

de la piel en los dulces elaborados con la batata entera, se observó que ambos cultivares

presentaron un contenido mayor (p<0,05) de fenoles totales que los elaborados con la

pulpa, siendo esta diferencia mayor entre los dulces elaborados con el cultivar Beauregard.

El contenido de fenoles totales de los dulces correspondientes al cultivar Colorado INTA

resultaron significativamente superiores (p<0,05) a los del cultivar Beauregard. Incluso, el

dulce elaborado con pulpa de Colorado INTA contenía el doble de polifenoles que el de

Beauregard con piel. Estos resultados eran esperables debido al alto contenido de fenoles

totales tanto en la pulpa como en la piel del cultivar Colorado INTA.

67

Tabla 15: Contenido de fenoles totales expresados en mg de ácido clorogénico /100 g batata bs para

los dulces elaborados con pulpa y batata entera de los cultivares Beauregard y Colorado INTA.


Dulce pulpa 134aA ± 10 395aB ± 15

Dulce entera 190bA ± 10 440bB ± 16


Distintas letras indican diferencias significativas (p<0,05) entre valores de una misma columna (a,

b) y de una misma fila (A, B).

Al analizar la variación en el contenido de los fenoles totales luego de la elaboración de los

dulces con pulpa y batata entera se observó una merma considerable en estos compuestos

con respecto a la batata fresca, registrándose mayores pérdidas en el cultivar Beauregard

(60% y 53% respectivamente) que en el cultivar Colorado INTA (32% en los dulces con

pulpa y 30% en los de batata entera). Debido a las importantes disminuciones observadas,

se decidió analizar cuál de los tratamientos realizados durante el proceso fue el que provocó

mayor pérdida de estos compuestos. Se estudió entonces la variación de los fenoles totales

durante la primera etapa (cocción al vapor) y luego la cocción final luego del agregado de

azúcar (en cacerola). Además, con el fin de analizar si la disminución en esta segunda etapa

fue causada sólo por la prolongación del tratamiento térmico o si el agregado de azúcar

contribuyó a la misma, se comparó el contenido de estos compuestos en los dulces con el

de las batatas procesadas de la misma forma, sin agregado de azúcar.

En la figura 25 se grafican los contenidos de fenoles totales en las muestras de pulpa, y

batata entera frescas utilizadas como materia prima (fresco), luego de la cocción con vapor

(vapor), procesadas sin agregado de azúcar (cocción si azúcar) y dulces (dulce), de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA. Luego de la cocción con vapor, en el cultivar

68

Beauregard, se produjo una pérdida de 24% para la batata entera y 42% para la pulpa. En

cambio, en el cultivar Colorado INTA frente al mismo método de cocción, los polifenoles

en la pulpa disminuyeron un 7% y en la batata entera se incrementaron un 15%.

Figura 25: Contenido de fenoles totales de pulpa y batata entera durante la elaboración del dulce

expresados en mg de ácido clorogénico /g batata bs.

Al analizar la variación del contenido de fenoles totales durante la cocción del dulce en

cacerola (dulce vs vapor), se encontraron pérdidas similares para ambos cultivares y

superiores a las observadas durante la cocción con vapor (vapor vs fresco). En el cultivar

Beauregard, el contenido de fenoles totales se redujo un 38% en el dulce elaborado con la

batata entera y un 31% en el dulce elaborado con pulpa. En el cultivar Colorado INTA,

estos compuestos disminuyeron un 39% para el dulce elaborado con la batata entera y 26%

para el dulce elaborado con pulpa.

Al comparar el contenido de fenoles totales en las muestras elaboradas con y sin azúcar, se

encontró que en todos los casos analizados, los valores obtenidos en las primeras fueron

69

mucho más bajos que en las segundas, con diferencias en todos los casos cercanas al 50%.

Inclusive, puede observarse que el contenido de estos compuestos aumenta durante la

cocción en cacerola sin azúcar. Por lo tanto, el agregado de azúcar incrementaría la pérdida

del contenido de fenoles totales.

Estudios previos han reportado resultados contradictorios con respecto a la variación de los

fenoles totales en distintos cultivares de batata durante diversos tratamientos térmicos.

Algunos autores, como Jung y col., (2011) y Shih y col., (2009) encontraron que el

contenido de polifenoles luego de distintos procesos con calor en algunos cultivares no se

modificaban y en otros disminuían, atribuyendo la degradación de los mismos en este

último caso, al efecto del calor y a la acción de la polifenoloxidasa sobre estos compuestos

durante el manipuleo y tratamientos previos a su inactivación por calor. Por otro lado, en

otros estudios se reportaron aumentos en este parámetro durante distintos tratamientos

térmicos, lo que coincide con el incremento observado durante la cocción en cacerola sin

azúcar (ToKusoglu y Yildirim, 2012¸Bellail y col., 2012; Wang y col., 2012; Rauntebach y

col., 2010; Xu y Chang, 2009). Cabe aclarar que el tratamiento con vapor se realizó sobre

trozos de batata, mientras que previamente a la cocción en cacerola, las muestras fueron

trituradas, lo que favorecería la extracción de los fenoles. Los aumentos observados en este

trabajo fueron atribuidos a la disrupción de la pared celular de los tejidos durante el

tratamiento térmico, lo que contribuiría a una mejor extracción de los compuestos

fenólicos. No se han encontrado datos en bibliografía acerca de degradación de polifenoles

por efecto de la cocción en presencia de azúcar.

70

4.3.2. Ácidos fenólicos:

En la tabla 16 figuran los contenidos de ácidos fenólicos individuales para los dulces de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA elaborados con pulpa y con batata entera. En

concordancia con lo analizado para los fenoles totales, se observa que, luego de la

elaboración del dulce, se produjeron importantes mermas en el contenido de los ácidos

fenólicos y que además, los mayores contenidos de estos compuestos se encontraron en los

dulces del cultivar Colorado INTA. Los ácidos fenólicos más abundantes en los dulces de

ambos cultivares, fueron el ácido clorogénico y el ácido 3 cafeoilquínico. Esto difiere de lo

observado en las batatas crudas, dónde los ácidos mayoritarios eran el ácido clorogénico y

el 3,5 dicafeoilquínico. En estos últimos se registraron las mayores pérdidas durante la

elaboración, por lo que en los dulces, los contenidos de los distintos ácidos fenólicos

resultaron similares.

Al comparar los dulces elaborados con pulpa y batata entera, se encontró que en el cultivar

Colorado INTA, la piel contribuyó a aumentar los contenidos de la mayoría de los ácidos

fenólicos identificados en forma significativa (p<0,05). En cambio, en el dulce elaborado

con batata entera del cultivar Beauregard, sólo se incrementó (p<0,05) el ácido 3,4

dicafeoilquínico.

71

Tabla 16: Contenido de ácidos fenólicos individuales en los dulces de los cultivares Beauregard y

Colorado INTA expresados en mg /100 g batata bs.

Ácido fenólico


Dulce pulpa Dulce entera Dulce pulpa Dulce entera

Ácido clorogénico 5,7a ± 1,2 5,5a ± 0,5 34,5b ± 3,6 46,3c ± 3,6

Ácido 3 cafeoilquinico 4,2a ± 0,8 3,0a ± 0,5 22,7b ± 1,3 21,9b ± 1,9

Ácido 4 cafeoilquinico 2,0a ± 0,1 2,0a ± 0,1 4,5b ± 0,5 5,3b ± 1,1

Ácido cafeico - - 0,20a ± 0,02 0,60b ± 0,05

Ácido 3,4 dicafeoilquínico 2,1a ± 0,2 2,8b ± 0,1 13,1c ± 1,5 18,4d ± 1,8

Ácido 4,5 dicafeoilquínico 2,0a ± 0,6 2,4a ± 0,1 13,1c ± 0,9 18,0d ± 2,1

Ácido 3,5 dicafeoilquínico 1,8a ± 0,4 2,1a ± 0,3 11,2b ± 1,5 16,6c ± 1,5


Distintas letras indican diferencia significativa (p<0,05) entre valores de una misma fila.

En las figuras 26 y 27 se muestran los contenidos de ácidos fenólicos individuales y totales,

para las muestras de pulpa frescas utilizadas como materia prima (fresco), luego de la

cocción con vapor (vapor), procesadas sin agregado de azúcar (cocción si azúcar) y dulces

(dulce) del cultivar Beauregard y Colorado INTA, respectivamente y en las figuras 28 y 29

se muestran los mismos compuestos para las muestras de batata entera, también de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA, respectivamente.

Figura 26: Contenido de ácidos fenólicos individuales y totales en pulpa fresca y durante la cocción

del dulce para el cultivar Beauregard.

72

Figura 27: Contenido de ácidos fenólicos individuales y totales en pulpa fresca y durante la cocción

del dulce para el cultivar Colorado INTA.

Figura 28: Contenido de ácidos fenólicos individuales y totales en batata entera fresca y durante la

cocción del dulce para el cultivar Beauregard.

Figura 29: Contenido de ácidos fenólicos individuales y totales en batata entera fresca y durante la

cocción del dulce para el cultivar Colorado INTA.

73

Al comparar las batatas frescas con las que fueron cocidas con vapor en el cultivar

Beauregard, se observó que en la pulpa, los compuestos que disminuyeron en mayor

proporción fueron los mayoritarios: ácidos clorogénico y 3,5 dicafeoilquínico. En cambio,

en la batata entera, aunque este último se redujo, el primero no varió y algunos isómeros

que se encontraban en menor proporción (3,4 y 4,5 dicafeoilquinico) aumentaron

significativamente (p<0,05). Estas variaciones justificarían los cambios mencionados en

fenoles totales dónde, durante la cocción por vapor, la pulpa del cultivar Beauregard

disminuyó en mayor proporción que la batata entera.

En el cultivar Colorado INTA, durante la cocción con vapor, en la pulpa también disminuyó

(p<0,05) uno de los compuestos mayoritarios (3,5 dicafeoilquínico) pero acompañado de un

incremento (p<0,05) en sus isómeros (3,4 y 4,5 dicafeoilquínicos) y en el 3 cafeoilquínico.

El incremento de éstos compensaría la merma del 3,5 dicafeoilquínico lo que se reflejó en

la pequeña disminución de los fenoles totales (7%). En la batata entera también hubo una

merma (p<0,05) del 3,5 dicafeoilquínico y un incremento (p<0,05) de los isómeros 3,4 y

4,5 dicafeoilquínico y el 3 dicafeoilquínico. Además, en este caso aumentó (p<0,05) el

ácido clorogénico, contribuyendo al incremento reportado de los fenoles totales (15%).

Al elaborar los dulces a partir de las muestras cocidas con vapor, se observó en todos una

disminución significativa (p<0,05) en la mayoría de los compuestos evaluados. Del mismo

modo que con los fenoles totales, se procedió a analizar si las variaciones encontradas en

los ácidos fenólicos, se debían al agregado de azúcar o a la prolongación del tratamiento

térmico. Puede observarse que todos los dulces presentaron un menor contenido en la

mayoría de los ácidos fenólicos evaluados, con respecto a las batatas procesadas sin el

agregado de azúcar. Particularmente, las mayores diferencias se observaron en los

74

compuestos mayoritarios. Del mismo modo que lo expresado al analizar la variación de los

fenoles totales, se infiere que el agregado de azúcar sería el principal causante de la pérdida

de los ácidos fenólicos estudiados.

Entre los trabajos que analizaron la variación de polifenoles individuales en distintos

cultivares de batata sometidos a diferentes tratamientos térmicos, los resultados no siempre

son coincidentes. En concordancia con este trabajo, en todos se observó disminución del

ácido mayoritario 3,5 dicafeoilquínico, independientemente del tratamiento utilizado. Sin

embargo, las variaciones en los demás compuestos no siempre resultaron comparables

(Takenaka y col., 2006; Padda y Picha, 2008b; Jung y col., 2011; Bellaill y col., 2012).


En la tabla 17 se muestra la actividad antioxidante para los dulces elaborados con pulpa y

batata entera de los cultivares Beauregard y Colorado INTA. Al igual que lo observado

previamente con el contenido de fenoles totales, los dulces del cultivar Colorado INTA

presentaron una actividad antioxidante significativamente (p<0,05) mayor que los dulces

del cultivar Beauregard. En ambos cultivares, la inclusión de la piel (batata entera) en la

elaboración del dulce incrementó significativamente (p<0,05) la actividad antioxidante

respecto a los dulces elaborados sólo con la pulpa.

75

Tabla 17: Actividad antioxidante expresados en mg de ácido clorogénico /100g batata bs para los

dulces elaborados con pulpa y batata entera de los cultivares Beauregard y Colorado INTA.


Dulce pulpa 124aA ± 20 429aB ± 21

Dulce entera 182bB ± 8 514bB ± 22


Distintas letras indican diferencias significativas (p<0,05) entre valores de una misma columna (a,

b) y de una misma fila (A, B).

En todos los dulces analizados, se observó una merma importante en la actividad

antioxidante con respecto a la batata fresca. Al igual que en el contenido de fenoles totales,

se observaron mayores pérdidas respecto de las batatas crudas en el cultivar Beauregard

(51% para los dulces elaborados con pulpa y 46% para los de batata entera) que en el

cultivar Colorado INTA (40% y 31% respectivamente).

Considerando que en la actividad antioxidante de los dulces, al igual que en los compuestos

analizados anteriormente, también se observaron importantes pérdidas con respecto a la

pulpa y batata entera frescas, se analizó la variación de la actividad antioxidante luego de la

cocción con vapor, dulces y muestras procesadas sin agregado de azúcar.

En la figura 30 se grafica la actividad antioxidante para las muestras de pulpa y batata

entera frescas utilizadas como materia prima (fresco), luego de la cocción con vapor

(vapor), procesadas sin agregado de azúcar (cocción si azúcar) y dulces (dulce) de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA. Se observó que, en el cultivar Beauregard durante

la cocción con vapor, la actividad antioxidante disminuyó 31% en la batata entera y 55% en

la pulpa. En cambio, en el cultivar Colorado INTA frente a al mismo método de cocción, la

actividad antioxidante, en la pulpa se redujo 15% y en la batata entera se incrementó 15%.

76

Figura 30: Actividad antioxidante de pulpa y batata entera en fresco y durante la elaboración del

dulce expresada en mg de TROLOX /g batata bs.

Al elaborar los dulces a partir de las muestras cocidas con vapor, en todos se observaron

disminuciones en la actividad antioxidante. En el cultivar Beauregard, se redujo un 21% en

el dulce elaborado con la batata entera y un 8% en el dulce elaborado con pulpa. En el

cultivar Colorado INTA, la actividad antioxidante disminuyó un 40% para el dulce

elaborado con la batata entera y un 29% para el dulce elaborado con pulpa. Al comparar la

actividad antioxidante del dulce con las batatas procesadas de la misma forma, sin agregado

de azúcar, se observó que en los dulces elaborados con batatas del cultivar Beauregard, con

y sin piel, se redujo un 35% y 27% respectivamente. En el cultivar Colorado INTA, las

pérdidas fueron superiores, 52% en el dulce con batata entera y 39% en el de pulpa. Esto

coincide con lo analizado previamente, acerca de que el agregado de azúcar incrementa la

pérdida de la actividad antioxidante.

Al igual que lo mencionado al estudiar la variación en el contenido de fenoles totales, existe

bibliografía contradictoria acerca de los efectos del tratamiento térmico sobre la actividad

77

antioxidante en distintos cultivares de batata. Algunos autores como Huang y col. (2006)

analizaron la actividad antioxidante de seis cultivares de batata luego de diferentes

tratamientos térmicos y hallaron que en todos disminuía pero en distintas proporciones. Por

otro lado, Dincer y col. (2011), manifestaron que en algunos cultivares de batata la

actividad antioxidante no presentaba cambios significativos luego del proceso de hervido

pero que en otros cultivares disminuía significativamente. Sin embargo, otros autores como

Bellail y col. (2012) y Tokusoglu y Yildirim, (2012) reportaron aumentos en la actividad

antioxidante de distintos cultivares de batata luego de varios tratamientos térmicos, entre

ellos, hervido, y cocción por vapor. En todos estos estudios, al igual que en el presente

trabajo, la variación de la actividad antioxidante fue similar a la de los polifenoles.


Los contenidos de carotenos totales para los dulces elaborados con la pulpa de los

cultivares Beauregard y Colorado INTA fueron 14,2 ± 0,45 y 15,2 ± 0,94 µg β-caroteno/g

dulce respectivamente, no observándose diferencias significativas (p<0,05) entre ambos

cultivares. Estos valores corresponden a 108 ± 21 y 114 ± 26 µg β-caroteno/g batata bs

respectivamente.

Al comparar el contenido de carotenos retenido en los dulces con los valores de este

compuesto en las batatas frescas, se observó que su disminución fue similar y

considerablemente elevada para ambos cultivares (83% en el dulce del cultivar Beauregard

y 80 % en el de Colorado INTA). De acuerdo a las estimaciones realizadas previamente

(ver 4.1.5), una porción de 100 g de este producto sólo cubriría el 15% de la dosis diaria

recomendada de vitamina A para niños en edad preescolar.

78

Del mismo modo que en los compuestos antes mencionados, se analizó la variación del

contenido de carotenos totales luego de la cocción con vapor y procesado sin agregado de

azúcar.

En la figura 31 se grafican los contenidos de carotenos totales para las muestras de pulpa

frescas utilizadas como materia prima (fresco), luego de la cocción con vapor (vapor),

procesadas sin agregado de azúcar (cocción si azúcar) y dulces (dulce) de los cultivares

Beauregard y Colorado INTA.

Luego de la cocción con vapor, se observó que el contenido de carotenos se incrementó de

manera significativa (p<0,05) para ambos cultivares, 32% para el cultivar Beauregard y

46% para Colorado INTA, sin diferencias significativas (p<0,05) entre ellos.

Figura 31: Contenido de carotenos totales para las muestras de pulpa fresca, luego de la cocción con

vapor, dulce y procesada sin agregado de azúcar de los cultivares Beauregard y Colorado INTA.

Al elaborar el dulce a partir de las muestras cocidas con vapor, se observó que el contenido

de carotenos disminuyó un aproximadamente un 85% en ambos cultivares.

79

Al comparar las muestras elaboradas sin y con azúcar, se observó que las primeras

presentaron un contenido de carotenos aproximadamente 6 veces mayor en las del cultivar

Beauregard y 9 veces en las del Colorado INTA. Por lo tanto, el agregado de azúcar sería la

principal causa de la pérdida de los carotenos.

Los trabajos en los que se analizó la variación del contenido de carotenos en vegetales por

tratamiento térmico, reportaron diferentes resultados dependiendo del vegetal y del tipo de

proceso realizado. Rodríguez-Amaya (1997) menciona aumentos en este compuesto en

porotos, espinaca y batata, particularmente cuando se hierven o se cocinan al vapor.

Czygan, 1980 atribuyeron estos aumentos a la liberación de los carotenos de las uniones de

lípidos y proteínas en los cromoplastos. Sin embargo, otros autores reportaron

disminuciones en este compuesto en batatas luego de distintos tratamientos térmicos

(Bengtsson y col., 2008; Vimala y col., 2011).

80

5. CONCLUSIONES

En esta tesis se observó que la composición y variación de los compuestos bioactivos es

altamente dependiente del cultivar y sensible a diversos factores ambientales y de

procesamiento.

Al comparar el contenido de estos compuestos en los cultivares evaluados y analizar su

variación durante el almacenamiento controlado, se pudo concluir que:

El cultivar Colorado INTA resultó más rico, en todos los compuestos analizados,

que el cultivar Beauregard.

La proporción de los fenoles individuales en la pulpa de ambos cultivares fue

similar, pero Colorado INTA presentó mayor contenido de cada uno de ellos.

A pesar de la presencia de vetas color púrpura en el cultivar Colorado INTA, éste no

puede considerarse rico en antocianinas.

El alto contenido de compuestos antioxidantes en la piel podría despertar el interés

de las industrias en la extracción de los mismos para su incorporación en diversos

alimentos con el fin de aprovechar su potencial como antioxidante natural y a su

vez, emplear los residuos industriales que se generan durante la elaboración del

dulce. Debido a la importante disminución de estos compuestos durante el

almacenamiento, sería aconsejable utilizar las batatas recién cosechadas.

La conservación a temperaturas controladas (90 días a 13 °C) incrementó el

contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante de la pulpa del cultivar

Colorado INTA.

81

La actividad antioxidante, tanto en la pulpa como en la piel de ambos cultivares

puede atribuirse fundamentalmente a la presencia de polifenoles.

Las batatas de pulpa naranja analizadas pueden considerarse una excelente fuente de

compuestos provitamina A, tanto en los cultivares recién cosechados como luego de

su almacenamiento en cámara.

El parámetro de color a* sería un buen indicador del contenido de carotenos totales

sólo para grandes diferencias de color de pulpa.

La elección del cultivar de batata a consumir puede provocar un gran impacto en el

consumo de compuestos provitamina A y otros antioxidantes.

La producción de distintas variedades de batata con elevada capacidad antioxidante,

junto a la difusión de sus posibles beneficios para la salud, pueden constituir una

herramienta que le permita al productor diferenciar el producto, captar el creciente

segmento de consumidores interesados en alimentos saludables, y así aumentar el

consumo.

Al evaluar las variaciones producidas durante la elaboración del dulce se pudo concluir

que:

La disminución en el contenido de los compuestos analizados durante la elaboración

del dulce resultó considerable.

La incidencia de la piel en el contenido de compuestos bioactivos en los dulces

elaborados con batata entera fue baja. De acuerdo a lo analizado, la piel de batata en

la industria alimentaria aportaría mayores beneficios a través de la extracción de sus

compuestos antioxidantes que por su inclusión en la elaboración de dulces.

82

Al igual que las batatas frescas, los dulces elaborados con el cultivar Colorado

INTA, resultaron más ricos en polifenoles y actividad antioxidante que las del

cultivar Beauregard. Sin embargo, no se diferenciaron en el contenido de carotenos.

El efecto de la cocción con vapor fue diferente para cada cultivar, en Beauregard el

contenido de polifenoles y la actividad antioxidante disminuyeron y en la batata

entera de Colorado INTA se incrementaron.

Durante el procesamiento, las disminuciones más importantes se produjeron luego

del agregado del azúcar. Por lo tanto, para disminuir las pérdidas de polifenoles

totales y la actividad antioxidante en el dulce de batata debería considerarse reducir

el tiempo de cocción del puré con el azúcar o analizar el efecto de otros

edulcorantes nutritivos. Además de utilizar cultivares, como Colorado INTA, con

mejores propiedades funcionales.

La elección del cultivar de batata a consumir y su método de cocción pueden

provocar un gran impacto en el consumo de vitamina A y otros compuestos

antioxidantes.

83

6. BIBLIOGRAFÍA

A.O.A.C., Association of the Official Analytical Chemists. (1990). 920.151. Official

Methods of the Association of the Official Analytical Chemists, Ed. Horwitz, W., 14th

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